[물리실험보고서] 빛의 편광, 회절, 간섭

목차

Ⅰ. 제목 및 실험(동기)목표

Ⅱ. 이론

Ⅲ. 실험 방법
1. 실험 준비물
2. 실험 장치도
3. 실험 절차

Ⅳ. 결과 및 해석
1. 실험 결과 Data
2. 결과 해석

Ⅴ. 오차 분석

Ⅵ. 결론 및 고찰

본문내용

Ⅰ. 실험(동기)목표
빛은 파동성과 입자성을 띠고 있다고 잘 알려져 있다. 지금까지 다룬 굴절이나 반사 같은 특성들은 빛의 입자성을 이용한 실험이었고 기하학적 광학이라고 할 수 이었지만 이번에 행한 실험은 빛의 파동성을 편광, 간섭이나 회절 등과 같은 현상으로 증명해볼 수 있었다. 특히 본 실험에서는 영의 슬릿 실험을 통해 빛의 간섭과 회절 현상을 빛의 세기 측정을 통해 눈으로 확인해 볼 수 있다.

Ⅱ. 이론
1. 간섭 (Interference)
① 빛의 파동성과 간섭현상
간섭이나 회절 현상은 주위에서 볼 수 있는 것이지만 평소에 다루는 기하 광학으로는 설명할 수가 없다. 하지만 파동이 진폭이 같을 때 서로 만나면서 보강과 상쇄 현상이 일어나는 것을 빛에 그대로 적용하면서 기하광학에서 설명할 수 없었던 많은 부분들이 밝혀졌다.
② 결맞음 (Coherence)
일정한 위상관계를 가지고 있고 동일한 진동수를 가진 파동을 방출하는 파원들은 결이 맞았다(coherent)고 한다.
③ 영(Tomas Young)의 실험과 2중 슬릿 간섭 현상

이중 슬릿의 간섭 무늬

2 중 슬릿 : 같은 위상(혹은 정해진 위상차)을 가지고 주파수가 같은 두 점광원을 만들기 위한 배치로 두 슬릿에 한 평면파를 입사파로 쓰면 각 슬릿이 동 위상의 점광원 역할을 한다.
② 간섭 무늬 생성

그림 경로차와 무늬 생김

슬릿 사이의 간격을 , 스크린 위의 임의의 한 점과 두 슬릿 사이의 거리를 각각 , 라 하면 경로차 는 다음과 같이 표현된다.

참고 자료

대학물리학, Benson, 1998
하이탑 물리II, 김종권, 2006