일반 물리 실험 이중슬릿 보고서

일반 물리 실험 이중슬릿 보고서

일반 물리 실험 이중슬릿 보고서.hwp

본문 6. Young의 이중 슬릿 실험 (last update: 2013.8.30) 1. 목 적 Young의 이중 슬릿을 이용한 간섭 실험을 통해서 빛의 파동성을 이해하고 입사광인 적색 레이저의 파장을 직접 측정해본다. 2. 이 론 Young은 이중 슬릿을 이용한 실험을 통하여 빛의 간섭 효과를 관찰하는 실험에 성공함으로써 빛의 파동성을 입증하는 확고한 근거를 마련하였다. 두 파동이 공간적인 간섭을 일으키게 되면 서로 겹치면서 어느 위치에서는 보강하여 밝아지고 어느 위치에서는 상쇄하여 어두워진다. 일관성 있는 간섭무늬를 보기 위해서는 두 파동이 같은 진동수와 파장을 가지며 상대적 위상이 일정하게 유지되어야 하는데, 이 때 이 두 파동은 서로 간섭성이 있다고 한다. 그림 1에서와 같이 슬릿 B``와 C``에서 나오는 두 빛의 간섭을 생각하자. 이 두 빛은 원래 한 슬릿 A`를 통과하여 나온 단색광이 회절에 의해서 퍼져 나가서 다시 두 개의 슬릿 B``, C``를 통과하면서 분리된 것이므로 상대적 위상이 일정하게 유지되는 간섭성이 있다. 이들 슬릿을 통과한 두 빛은 다시 회절하여 퍼져 나가면서 서로 간섭을 일으켜 스크린 위에 밝고 어두운 간섭무늬를 만든다. 그림 1. Young의 이중 슬릿 실험 그림 1에서는 두 슬릿 B``와 C`` 사이의 간격 d``를 이들 슬릿과 스크린 사이의 거리 D``에 비해서 과장해서 그렸지만 실제 실험에서는 d``는 1 mm 내외이고 D``는 1 m 정도이다. 이제 그림 1에서와 같이 슬릿 B``와 C``를 통과한 빛이 각 theta`` 방향으로 회절하여 스크린 상의 점 P`` 에 형성하는 간섭무늬를 생각하자. 만일 슬릿 B``와 C``가 슬릿 A``로부터 같은 거리에 있다면 B``와 C``로부터 나오는 두 파동은 서로 같은 위상으로 출발하여 P`` 에 도달할 때의 두 파동은 각각 BP``와 CP``의 행로를 지나오므로 두 파동 사이의 행로차는 CP-BP``이다. (실제 실험에서는 B``와 C``가 A``로부터 똑같은 거리에 있지 않더라도 스크린 상의 무늬가 전체적으로 약간 병진 이동을 할 뿐, 아래의 논리 전개에서 주어지는 것과 같은 무늬의 모양에는 변동이 없다.) 삼각형 BOP``에 코사인 법칙을 적용하면, D``>>``d```일 때 d``의 일차항까지 BP``=`` sqrt OP ^ 2 +(` d over 2 `) ^ 2 -2`OP`(` d over 2 `)cos( pi /2- theta ) `` APPROX OP`` 1- 1 over 2 (` d over OP `)sin` theta (1) 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 슬릿, 간섭, 이중, 실험, 그림, 간섭무늬