이중슬릿의 간섭을 이용한 레이저의 파장 측정 실험 [간섭과 회절 현상]

목차

1. 실험값
2. 결과분석
3. 오차논의 및 검토
4. 결론

본문내용

[1] 실험값
이중 슬릿의 간격은 ‘4. 실험 기구’의 ‘○ 광학용 10종 슬릿’의 표 참조
실험에 사용된 레이저의 파장 (1nm = 10-9m)
반도체 레이저(짧은 것): 650 nm

(4) 실험 4 – 실험 과정(11)의 결과
- A-B-C 순서로 슬릿의 폭()이 커짐에 따라, 회절무늬의 간격이 짧아짐을 알 수 있다. 이는 가 증가함에 따라 회절현상이 더 적게 일어나기 때문이다.
- (간섭무늬의 중심거리)의 값이 일정함을 확인할 수 있다.
- 10개의 슬릿을 통과한 10개의 광원이 매우 짧은 간격으로 간섭무늬를 만들어냄을 확인할 수 있다.
- 슬릿의 십자 모양대로 회절 무늬가 나타난다.
- 슬릿의 폭이 동일한 슬릿 A와 매우 유사한 무늬가 가로와 세로로 나타난다.
- 225개의 원무늬를 랜덤으로 배열했을 때, 각 구멍을 통과한 광원이 불규칙적으로 간섭하여 불규칙적인 간섭무늬가 나타난다.
- 225개(15×15)의 원무늬를 격자로 배열했을 때, 각 구멍을 통과한 광원이 규칙적인 간섭무늬가 나타난다.

[2] 결과 분석
(1) 파장의 실험값, 평균값, 이론값 비교
① 실험 1 – 이중슬릿 D를 이용한 레이저의 파장 측정

< 그래프 1> 실험 1의 실험값을 나타내었다. (레이블은 오차율)
- 파장의 실험값이 모두 이론값인 650nm보다 작게 나왔다.
- 시행 1회를 제외하고, 의 절댓값이 커질수록 대체로 더 작은 오차율을 보였다.
- 이 양수일 때 더 작은 오차율을 보였다.
- 실험값의 평균은 632nm로 이론값인 650nm와 비교했을 때 오차율 2.77%를 나타냈다.

② 실험 2 – 이중슬릿 E를 이용한 레이저의 파장 측정
< 그래프 2> 실험 2의 실험값을 나타내었다. (레이블은 오차율)
- 파장의 실험값이 모두 이론값인 650nm보다 크게 나왔다.
- 의 절댓값이 클 때 대체로 더 작은 오차율을 보였다.
- 실험값의 평균은 658nm로 이론값인 650nm와 비교했을 때 오차율 1.23%를 나타냈다.

참고 자료

없음