일반물리학 영(Young)의 간섭실험 사전보고서

소개

일반물리학 사전보고서 영의 간섭실험

목차

1. 목 적

2. 이론 요약
(1) 에돌이
(2) Young의 간섭실험

3. 실험방법 요약

4. 측정 및 분석

5. 토의

본문내용

실험 제목 Young의 간섭 실험

1. 목 적
이중 슬릿을 이용한 Young의 실험을 통해서 빛의 파동성을 이해하고 입사광(적색레이저)의 파장을 직접 측정해본다.

2. 이론 요약
(1) 에돌이

<그림 . 개략적으로 그린 에돌이 모습. 실틈의 폭a가 파장 λ보다 작을수록에돌이 현상은 뚜렷해진다.
(a)실틈폭 a=6.0λ, (b) a=3.0λ, (c) a=1.5λ>
빛이 파동임을 증명하는 간섭현상을 논의하기 위하여, 파동의 에돌이 개념을 미리 도입한다. 파동의 파장과 비슷한 크기의 구멍이 뚫린 장벽을 통과한 빛은 장벽 너머로 퍼져나간다. 정확히 말하면 장벽을 에돌아 나간다. 이 현상을 Huygens 원리에 따라 퍼져나가는 파동의 모양을 그린 것과 같은 식으로 이해할 수 있다. 에돌이 현상은 광파뿐 아니라 모든 파동에서 일어난다.

<그림1>은 폭 a=6.0λ 인 실틈을 통과하는 파장 λ의 평면파의 모습을 보여준다. 그림에서 파동은 실틈을 지나 넓게 펴져나간다. 그림을 보면, 실틈이 좁을수록 퍼져나가는 정도 즉, 에돌이가 심해진다.
기하광학에서는 전자기파를 직선 빛살로 표현하기 때문에 에돌이 현상을 설명하는 데 한계가 있다. 실제로 직선 빛살을 만들기 위해 좁은 실틈으로 빛을 통과시키더라도 에돌이 때문에 실패하게 된다. 좁은 빛살을 만들려고 실틈을 좁게 만들수록 오히려 에돌이 현상이 크게 나타난다. 따라서 기하광학은 빛의 경로에 빛의 파장 크기 정도의 물체가 없을 때만 성립한다.

(2) Young의 간섭실험
1801년 Thomas Young은 다른 과학자들이 생각했던 바와 달리 빛이 파동임을 증명하였다. 그는
<그림 . Young의 간섭 실험에서 입사한 단색빛은 구면파의 빛샘이 되는 실틈 를 지나면서 에돌이 된다. 이 빛은 다시 가리개 에서 빛샘 역할을 하는 실틈 과 를 지나면서 에돌이가 되며, 가리개 에서 서로 간섭하여 간섭무늬를 만든다.>

참고자료

· 없음