소개글
"기초광학 그림자"에 대한 내용입니다.
목차
1. 빛의 회절현상과 간섭현상
1.1. 회절 현상과 실험 이론
1.2. 단일 슬릿에 의한 회절무늬 실험
1.3. 원형 구멍에 의한 회절무늬 실험
1.4. 실험 시 주의사항
2. 사진술의 발전과 디지털 이미지
2.1. 디지털 이미지의 등장과 기존 사진술의 변화
2.2. 합성사진의 발전과 새로운 표현 가능성
2.3. 디지털 기술의 사진 창작에 대한 영향
3. ITO 박막의 특성 분석
3.1. RF 스퍼터링으로 증착한 ITO 박막
3.2. 산소 유입량에 따른 박막의 구조적, 광학적, 전기적 특성
3.3. ITO 박막의 페로브스카이트 태양전지 활용
4. 참고 문헌
본문내용
1. 빛의 회절현상과 간섭현상
1.1. 회절 현상과 실험 이론
회절이란 슬릿을 통과한 파동이 직진하지 않고 퍼지는 현상을 말한다. 이는 파동의 일반적인 특징이므로 빛이 회절 현상을 보인다면 이것은 파동성을 보인 것이라 할 수 있다. 단일슬릿으로 인한 회절의 세기는 I(θ)=I₆m(sin α/α)²의 식으로 나타낼 수 있으며, 여기서 Im은 세기 I(θ)의 최대값, θ는 슬릿과 스크린의 중심축과 스크린 위의 한 점이 이루는 각도, α는 π(a/λ)sin θ이며 a는 슬릿의 크기, λ는 빛의 파장이다. 이로부터 슬릿의 크기 a가 작아질수록 무늬의 전체적인 폭이 커지게 된다는 것을 알 수 있다. 회절 실험은 레이저를 이용하여 회절 무늬를 만들고 슬릿을 바꿔가며 동일한 실험을 진행하여 스크린에 나타나는 여러 가지 회절 현상을 관측하는 방식으로 이루어진다. 이를 통해 회절 현상의 이론과 실험 결과를 비교할 수 있게 된다.
1.2. 단일 슬릿에 의한 회절무늬 실험
단일 슬릿에 의한 회절무늬 실험은 회절 현상을 이해하는 데 중요한 실험이다. 이 실험에서는 단일 슬릿을 통과한 빛의 회절무늬를 관찰하고 이를 이론적으로 분석한다.
실험 이론에 따르면, 단일 슬릿을 통과한 빛의 세기 분포는 식 I( theta )=I _{m} LEFT ( {sin alpha } over {alpha } RIGHT ) ^{2}로 나타낼 수 있다. 여기서 I( theta )는 스크린 상의 특정 위치 theta 에서의 세기, I _{m}은 세기 I( theta )의 최대값, alpha =pi a/ lambda `sin theta 이다. a는 슬릿의 크기, lambda 는 빛의 파장을 나타낸다.
실험에서는 이론의 예측대로 슬릿의 크기가 작아질수록 회절무늬의 전체적인 폭이 커지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 스크린 상의 회절무늬를 광 검출기로 측정하고 이론값과 비교하였다. 실험값은 이론값과 유사한 개형을 보였지만 실험값의 빛 세기가 이론값보다 전반적으로 크게 나왔다. 이는 완전한 암실 조건이 아니었기 때문인 것으로 해석되었다. 특히 두 번째 극대위치 이후부터는 실험값의 세기가 이론값보다 상당히 크게 나왔는데, 이는 실험에 사용된 레이저 광선의 불균일한 세기 분포 때문인 것으로 보인다.
결과적으로 단일 슬릿 회절 실험은 빛의 회절현상을 잘 보여주며, 실험값과 이론값의 비교를 통해 회절이론을 검증할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 빛의 파동성을 이해할 수 있었다.
1.3. 원형 구멍에 의한 회절무늬 실험
원형 구멍에 의한 회절무늬 실험에서는 회절현상을 2차원적으로 고려해볼 수 있다. 실험에서 관찰한 원형구멍을 통한 회절무늬는 광학 이론을 토대로 2차원 그래프로 나타낼 수 있었고, 이는 스크린을 통해 관찰한 무늬와 매우 유사한 패턴을 보였다.
원형 구멍을 통과하는 빛은 구멍의 가장자리를 따라 회절되면서 간섭을 일으킨다. 이로 인해 스크린에 원 모양의 회절무늬가 나타나게 된다. 이때 원의 중심부에는 밝은 점이 관찰되는데, 이를 Poisson's Spot 또는 Arago's Spot이라고 한다. 이는 빛의 파동성을 증명하는 실험으로 알려져 있다.
실험에서는 원형 장애물을 통과한 빛의 회절무늬를 관찰하고자 하였다. 이를 위해 레이저를 이용해 회절무늬를 만들고, 스크린을 통해 관찰하였다. 원형 구멍의 크기와 빛의 세기를 조절하여 최적의 조건을 찾아낸 결과, 스크린에 깨끗한 상을 관측할 수 있었다.
관찰 결과, 원형 구멍을 통과한 빛은 동심원 형태의 무늬를 만들어냈다. 이는 2차원 회절을 고려했을 때의 이론적 예측과 일치하는 결과였다. 구멍의 중심부에는 밝은 점이 나타났는데, 이는 Poisson's Spot에 해당한다. 이처럼 원형 구멍을 통한 회절 실험은 빛의 파동성을 보여주는 대표적인 ...
참고 자료
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안민형ㆍ조의식ㆍ권상직* : 인라인 스퍼터링에 의한 저항막 방식 터치패널용 ITO 기판 제조공정 최적화 기술
李旺宇 : RF Magnetron Sputtering을 이용한 투명전극용 AZO막 제작과 특성 조사
미립자 방식의 염료감응 태양전지용 차단층 및 이의 제조방법
Chang Eun Kim a, Pyung Moon a, Sungyeon Kim b, Jae-Min Myoung b, Hyeon Woo Jang c,Jungsik Bang c, Ilgu Yun a, : Effect of carrier concentration on optical bandgap shift in ZnO:Ga thin films
