[광학실험보고서] 회절격자분광기 실험보고서

소개글

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목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 과제
8. 논의 및 결론
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
빛이 회절격자에 입사하면 파장에 따라 회절되는 각이 다르게 나타나는데 그 회절된 각을 측정하고, 그 각이 무엇을 의미하는지를 알아본다. 그런 후 여러 가지 기체들의 발광스펙트럼을 측정하여 peak 스펙트럼의 파장을 구해본다.

2. 실험 원리
가시광선은 300 nm～700 nm의 파장을 갖고 있고, 그 파장에 따라 색이 다르게 나타난다. 자연계나 실험실의 다양한 광원 중에는 태양에서 나오는 빛처럼 여러 종류의 파장이 연속적으로 섞여 있는 경우도 있고, 네온사인이나 레이저에서 나오는 영롱한 빛처럼 몇 개의 불연속적인 파장으로 구성되어 있는 빛도 있다. 이와 같이 파장에 따른 빛의 세기(intensity)의 분포를 스펙트럼(spectrum)이라고 한다. 스펙트럼을 측정하는 초보적인 방법은 프리즘으로 빛을 굴절시켜 보는 것이다. 유리의 굴절율이 파장에 따라 다르기 때문에 (분산) 굴절된 빛은 색깔 별로 분리되는데 이 방법으로는 측정 정밀도(분해능이라 함)에 한계가 있다. 분해능을 높이기 위해서 회절격자(diffraction grating)를 이용하는데 이는 빛의 회절현상을 이용한 것이다.

<중 략>

8. 논의 및 결론
회절격자로 방출 스펙트럼 빛의 퍼짐각을 이용해 방출스펙트럼을 이루는 빛의 파장을 알아낼 수 있었다. 측정값에 의하면 퍼짐각은 회절격자 상수가 작을수록 더 크다. 이는 (식 3)에의한 결과로서, 총 슬릿의 수가 더 많을수록 분해능이 크기 때문이다. 즉, 근접한 파장을 구분하는 능력이 더 크다는 의미이다. 두 개의 회절격자를 이용해 각 방전관의 방출 스펙트럼을 구한 결과는 (표 10~13)에 정리해 두었다. 이는 알려진 방전관의 스펙트럼 (그림 5,6)과 비교했을 때 잘 맞는 결과임을 알 수 있다. 약간의 오차가 발생했는데 이는 스펙트로스코프 상의 기울어짐과, 각 파장의 선폭에 의한 분산으로 측정오차가 원인이었다. 따라서 회절격자 방정식(식 1)은 타당한 방정식임을 확인하였다.

참고 자료

최신광학개론(pedrotti) 3nd edition
그림 6 : ㈜제이엔옵틱 수은 방전관의 스펙트럼