기초물리학실험12-예비

소개

빛의 회절 및 회절격자

목차

(1) 실험목표

(2) 이론

(3) 예비문제

(5) 실험방법

본문내용

1) 실험목표

1) 빛의 회절을 설명할 수 있다.
2) 회절격자의 동작을 설명할 수 있다.
3) 회절격자로 광원의 파장을 측정할 수 있다.

(2) 이론

A. 회절(Diffraction)
파동이 진행하다가 장애물을 만날 때, 그 뒷부분까지 전파되는 현상을 파동의 회절이라고 한다. 슬릿 간격이 좁을수록 회절이 잘 일어난다.
B. 단일 슬릿(Slit)에 의한 회절
단일 슬릿 회절 고려시, 슬릿의 폭을 d, 슬릿의 중간점과 관측점 P를 잇는 선과 광축의 사이각을 라고 하면 회절 패턴의 어두운 무늬를 이루는 조건은 다음식(12.1)과 같다.
회절광의 세기 분포는 식 12.2와 같이 싱크 함수의 제곱의 형태를 갖는다.

C. 원형 구멍(Circular apertuer)에 의한 회절
원형 구멍 회절체에 빛을 조사하여 나타나는 회절무늬는 역시 원형으로 나타난다. 가운데에 큰 디스크가 나타나고 그 바깥에 원형의 고리 모양의 무늬가 나타난다. 가운데 나타나는 이 원의 크기는 원형 회절체 구멍의 지름에 반비례하고 광원의 파장에 비례한다.
대부분의 광학 및 전자파 소자가 원형이므로 이 회절에 의한 분해 한계각 은



여기서 D는 원형 구멍의 지름이다. 이것은 빛의 포함한 모든 전자파 소자 및 장비들이 피할수 없는 분해 한계이다.

D. 회절격자에 의한 회절
회절 격자(Diffraction grating)은 일정한 간격의 여러 개의 슬릿이나 홈으로 구성되어 있다. 이 회절격자에 빛을 비추면 특정한 각도로 회절된다. 이 회절되는 밝은 무늬의 회절각 는 격자 주기가 d이면 다음의 관계식 12.4을 갖는다.

참고자료

· 없음