부산대학교 일반물리학실험 슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절

소개글

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목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험목적
단일 슬릿과 이중 슬릿에 의한 레이저광의 회절 및 간섭무늬를 관측한다. 이로부터 슬릿의 간격과 폭을 측정하고 빛의 성질인 간섭과 회절을 이해한다.
2. 실험원리
(1) 레이저광
레이저(laser)광은 빛의 강도와 가간섭성(결맞음)이 크고 단색성과 평행성이 좋으므로 빛의 간섭 및 회절(에돌이)의 실험에 적합하다. 가시광을 발생시키는 레이저로 실험실에서 가장 많이 사용되는 것은 He-Ne 레이저(파장 632.8 nm)이며, 출력이 큰 레이저로는 Ar-Ion 레이저(파장 476.5 nm, 488.0 nm, 514.5 nm)가 많이 사용된다. 이 실험에는 다이오드(diode) 레이저(파장 650 nm)를 사용한다.
(2) 간섭
2개 이상의 파동(빛)이 같은 시각과 같은 공간에 만날 때 간섭이 일어난다. 그림 33-1에서 보인 것처럼 슬릿 사이의 간격이 인 이중 슬릿에 레이저광을 수직으로 비추면 슬릿   과  에서 나오는 두 광선이 이중 슬릿으로부터 D만큼 떨어져 위치한 스크린 위의 P점에서 중첩이 된다.  가 작다고 보면 두 빛의 광로차      는
 ≃ 
로 주어진다. 위의 식(33.1)에 의하면 광로차  가 파장의 정수 배 혹은 반정수 배가 될 때 두 광선은 보강 혹은 소멸 간섭을 하게 되어
  ,   ±  ±  ⋯(밝은 무늬-보강 간섭),
    ,    ±  ±  ⋯(어두운 무늬-소멸 간섭)
의 조건에 따라 간섭무늬가 나타난다.
따라서 스크린 위의 가장 밝은 부분(n=0)과 n번째 밝은 무늬 사이의 거리를 x라고 하면 각  가 작을 때는 sin ≃ tan 이고 tan   이므로
  
로 나타낼 수 있다. 그러므로  와 x를 측정함으로써 슬릿 간격 d를 구할 수 있다.

참고 자료

부산대학교 일반물리학실험실
http://gplab.phys.pusan.ac.kr/
빛의 간섭, 파동의 회절과 편광-네이버블로그
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=susz99&logNo=50154458264