일반물리실험2 < 빛의 회절 및 간섭 실험 > A+ 레포트

소개글

안녕하세요.

정말 열심히 작성한 실험 레포트 올립니다. 일반물리실험2 수업에서 제출한 모든 레포트 50점 만점에 50점 받았습니다. 수업 1등으로 "A+ " 받았습니다. 보관만 해두다가 졸업할 때가 되어서 올립니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적

Ⅱ. 데이터 정리

Ⅲ. 결과 분석
1. 배경 이론
2. 실험 결과 분석

Ⅳ. 질문 및 답변

Ⅴ. 토의
1. 실험 검토
2. 오차 분석 및 개선 방안
3. 다른 실험의 제안
4. 응용 가능성

Ⅵ. 참고문헌

본문내용

Ⅳ. 질문
1. 레이저의 특징은 단색성, 지향성, 간섭성, 고출력 4가지로 요약 가능하다. 실제로 과거 Young의 이중 슬릿 실험을 진행할 때는 백색 광원을 사용하였고 이번 실험과는 다르게 2개의 슬릿을 사용하여 백색 광원-단일 슬릿-이중슬릿-스크린 순서로 장치를 배열하였다. 이 점에 유의하여 레이저의 4가지 특징 중 이번 실험과 관련 깊은 특징은 무엇인지 생각해보시오. ⇛ 레이저의 간섭성이다. 과거 Young의 실험에서는 백색 광원을 사용했는데 백색 광원의 빛들은 모두 위상이 다르다. 따라서 단일 슬릿을 한 번 거치여 이중 슬릿에 조사함으로써 모든 빛들의 위상을 동일하게 맞춰준 것이다. 그러나 레이저는 간섭성으로 인하여 모든 빛의 위상이 동일하므로 위의 과정을 따로 거칠 필요가 없다.

<중 략>

Ⅴ. 토의
1. 실험 검토
이번 실험에서는 레이저를 이용하여 단일 슬릿 실험과 이중 슬릿 실험을 진행하였다. 이를 통해 빛의 파동성을 뒷받침하는 회절과 간섭 현상에 대하여 이해할 수 있었다.
단일 슬릿 실험에서 슬릿의 간격 b에 따른 일차 최대 거리 x를 측정하여 sin  의 이론값과 실험값을 비교하였다. 이중 슬릿 실험에서는 단일 슬릿의 간격 b와 두 슬릿의 간격 d에 따른 일차 최대 거리 x를 측정하여 d와 b의 이론값과 실험값을 비교하였다. 이때, 전체 무늬 안의 세부 무늬 개수(m)를 이용하여 d=λD/2x와 b=d/m를 계산할 수 있음을 식의 유도를 통해 알 수 있었다.
2. 오차 분석 및 개선 방안
1) 전체 무늬 안의 세부 무늬 개수를 측정할 때 발생한 오차
로터리 모션 센서가 움직이면서 측정한 빛의 세기 데이터를 컴퓨터 화면으로 확인하면서 세부 무늬의 개수를 측정하였는데 이때 실험자가 개수를 직접 세어가면서 기록하였다. 세부 무늬의 경우 좁은 범위에 무늬들이 가까이 붙어있기 때문에 개수를 정확하게 세는 것이 쉽지 않았다. 이에 실험자마다 다르게 측정하였을 가능성 역시 존재한다. 이로 인해 오차가 발생하였을 것이다. 이에 대한 개선 방안으로는 실험자 사이에서 정확한 기준을 만들어서 세부 무늬의 개수를 세는 것 혹은 빛의 세기의 증가, 감소가 변하는 지점을 알아내어 세부 무늬의 개수를 세어주는 프로그램을 제작해 이를 이용하는 것이 있다.

참고 자료

일반물리학실험 메뉴얼, 서강대학교 물리학과
위키피디아, 회절, https://ko.wikipedia.org/wiki/회절
위키피디아, 이중슬릿 실험, https://ko.wikipedia.org/wiki/이중슬릿_실험