회절격자의 격자상수

소개글

회절격자의 격자상수

목차

실험 제목
실험 장비
실험 목적
실험 이론
실험 방법
참고문헌
실험 결과
결과 분석
토의

본문내용

실험 제목
회절격자의 격자상수

실험 장비
광원, 광학받침대, 회전판, 회전팔, 유리회절격자

실험 목적
빛의 회절 현상을 이해하기 위해 격자상수를 알고 있는 회절격자를 이용하여 주어진 광원의 파장을 측정하고 이 광원을 사용하여 미지의 회절격자의 격자상수를 측정한다.

실험 이론
① 회절격자란
회절격자란 수많은 가는 슬릿을 촘촘하게 넣어 만든 기기로서 빛을 분광하는 분광기로 주로 사용된다. 보통 가시광선용의 회절격자에는 가는 슬릿이 500-1500개/mm정도 들어있으며, 이때의 슬릿 간격 d는 대략 1정도이다.
회절격자를 쓰면 단색광의 간섭무늬가 아주 선명하게 보인다. 색이 섞여 있는 빛이 회절격자를 통과하면 간섭무늬의 위치가 색에 따라 다르기 때문에 빛에 들어있는 색을 구별해 낼 수 있다.

② 회절격자 실험
그림[1]에 나타나 있는 바와 같이 유리판 위에 단위길이 1cm마다 n개의 평행선을 그린 회절격자(G)에 파장이 λ인 평행광선이 수직으로 입사할 때, 격자를 통과한 후 입사 방향에 대하여 m차 회절광이 ϕ각도를 가지고 회절 되었다고 하자. 이웃한 평행광선 사이의 광로차는 Δ=dsinϕ이므로,

를 만족시키는 각도 ϕ에 대하여 회절된 빛들이 모두 보강 간섭을 하므로 빛의 세기가 최대로 된다. 여기서 d=(1/n)mm는 격자상수이고, m은 회절광의 차수를 표시해 준다. 따라서 회절각 ϕ를 측정하면, 회절격자상수 d를 알고 있을 때는 사용하는 광원의 파장 λ를 알게 되고, λ를 알고 있을 때는 d를 결정할 수 있다.
실험 방법
아래 그림과 같이 광원을 광학받침대 한쪽에 놓는다. 회전판의 움직인 각도를 측정할 수 있도록 한다.

참고 자료

없음