과고 물리 1등급의 단일슬릿, 이중슬릿, 다중슬릿 실험 보고서

목차

1. 실험목적
2. 준비물
3. 이론적 배경
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 결론 및 고찰
7. 참고 논문

본문내용

1. 실험 목적(Purpose)
이번 실험은 레이저와 여러 가지 슬릿을 사용한다. 단일슬릿에서는 슬릿의 폭에 의한 회절을 관찰하고 이중슬릿에서는 슬릿 간의 거리에 의한 회절을 관찰하여, 최종적으로 레이저의 실제 파장값과 계산으로 얻어진 이론적인 값을 비교하는 것이 목적이다.

2. 준비물
준비물: 레드 다이오드 레이저(650nm, 1mW CW 미만, 빨간색), 1.2m 광학 레일, 스크린, 정밀 회절 슬릿(단일/이중/사중/5중슬릿), 모눈종이(1칸당 0.725mm)

3. 이론적 배경(Theory)
(1) 레이저 광
레이저는 전기적 또는 분자 전이에 의한 광자방출을 낮은 에너지 준위로 자극함으로써 집중적, 응축 적, 직접적 광학방사를 하는 장치를 말한다. 레이저 광선은 사람이 만든 인공광선으로서 단색성, 지향성, 간섭성, 에너지 집중과 고휘도의 성질을 가진다.

① 단색성 : 태양광과 달리 레이저는 색상의 변화가 일어나지 않으며, 다른 여러 가지 빛이 혼합되어 있지 않고, 어느 정도의 순수한 단일광으로 만들어진다.
② 지향성 : 빛이 퍼지지 않고 일정한 방향으로 직진하는 성질을 가지고 있다.
③ 간섭성 : 간섭은 위상의 차이에 따라 명암의 무늬가 나타나는 현상으로, 레이저는 위상이 균일하므로 약간의 장애물에 부딪히면 곧 간섭을 일으킨다.
④ 에너지 집중도와 고휘도 : 레이저 빛은 에너지 밀도가 높기 때문에 철판까지도 녹일 수 있다.

(2) 빛의 간섭
2개 이상의 같은 종류의 파동이 동일점에서 만날 때, 그 점에서 서로 강하게 만나거나 약하게 만나는 현상을 말한다. 예를 들면 2개의 빛이 겹쳐질 때, 각각의 빛이 위상차에 의해서 빛의 강도가 서로 강하게 되거나 약하게 되거나 한다. 이것을 빛의 간섭이라고 하고, Young의 이중슬릿에 의한 간섭실험에서 발견되었다.

(3) 단일 슬릿에 의한 회절
빛은 파장이 아주 짧기 때문에 회절 현상을 보기가 어렵지만 아주 좁은 틈을 통과할 때에는 빛도 회절 한다.

참고자료

· https://popcorn16.tistory.com/204
· https://m.blog.naver.com/wa1998/222192075580