영(Young)의 간섭 실험

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사전 실험 보고서
ㅇ보고일: 1998년 월 일 6,7교시
ㅇ보고자: 수학과 3학년 93310281번 3조 송정위
실험제목: 영(Young)의 간섭 실험
1. 실험목적
두 개의 슬릿을 통과한 단색광의 간섭무늬를 관찰하여 빛의 파동성을 이해하고 파장을 측정
한다.
2. 실험장치
광원, 스탠드와 클램프, 슬라이드 유리, 마이크로미터, 적색 필터, 청색 필터, 면도날, 흑연액,
종이 테이프, 자(1m, 30cm).
3. 이론 및 원리
진동수가 같은 두 개의 파를 한곳에 모으면, 그 둘의 위상차에 의하여 보강 간섭 또는 소멸
간섭을 일으킨다. 이런 간섭 현상을 sine 파를 이용하여 설명하면 다음과 같다.
y1 = a1sin(wt-α1)--
y2 = a2sin(wt-α2)-------------------------------------------(1)
두 개의 sine 파를 중첩시키면 합성파는
y = Asin(wt-θ) ---------------------------------------------(2)
가 된다. 여기서
2a1·a2cos(α1-α2) -------------------------------(3)
θ = (a1sinα1+a2sinα2 / a1cosα1+a2cosα2) -----------------(4)
이다.
빛의 세기 I는 진폭의 제곱에 비례하므로
I∼ 2a1·a2cos(α1-α2) -----------------------------(5)
이다. 만일 두 파의 진폭이 같다면
I∼--------------------------------(6)
가 된다. 여기서 δ는 위상차, α1-α2이다. 따라서 δ가 0, 2π, 4π, ……에서 세기는 최대
이고, δ가 π, 3π, 5π, ……에는 영이 된다. 위상차 δ는 파수 벡터(wave vector) K와 광
로차 Δ와의 곱이다. 즉,
-------------------------------------------(7)
이다. 따라서 그 세기는 Δ가 0, λ, 2λ, 4λ, ……2mλ일 때 최대가 되고, Δ가
일 때는 영이 된다.

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