빛의 간섭 및 회절

목차

1. 실험결과
2. Discussion
3. Reference

본문내용

Q. 슬릿의 폭이 감소할수록 회절 무늬는 어떻게 되는가? 슬릿의 폭이 빛의 파장 수준으로 감소할 경우 어떠한 현상이 예상되는가?
A. 슬릿의 폭이 증가할수록 회절무늬의 간격이 더 켜졌다. 이는 단일슬릿에서 각도 θ에 따른 광도가 , 를 만족하기 때문이다. 즉, 슬릿의 폭 a와 첫 번째로 상쇄간섭이 일어나는 지점의 위치 사이에는 sinθ=λ/a가 성립하므로, a가 증가하면 스크린에 나타난 무늬 간격이 좁아지게 된다.

<중 략>

이중 슬릿의 실험 결과와 이론의 그림3과는 어떠한 차이가 있는가? 이 차이의 원인은 무엇인가?
그림 3을 보면, 스크린에 나타난 회절무늬 중간지점으로부터 거리가 nλR/d 인 지점(Φ=2nπ)에서 보강간섭이 일어나 같은 intensity의 무늬가 생기게 되는데, 이번 실험에서는 nλR/d 인 지점에서 모두 intensity가 동일하지 않고 중간지점에서 멀어질수록 점점 더 떨어졌다. 이 이유는 슬릿의 폭 때문에 빛의 간섭효과 뿐만 아니라 각 슬릿에서 발생하는 회절효과 때문이다.

<중 략>

이번 실험은 빛의 간섭 현상과 회절 현상에 대해 알아보는 실험이었다. 빛이 서로 간섭을 하면서 스크린 상에 무늬를 만드는 것을 관찰할 수 있었고, 빛이 회절격자를 지나면서 회절하는 현상도 관찰할 수 있었다. 이번 실험에서 다양한 실험을 통해 빛의 파장을 구해보았는데, 각 실험에서 오차가 존재했다.
첫 번째 단일슬릿 실험에서 오차가 발생한 이유를 생각해보면 다음과 같다. 첫째로, 회전운동 센서를 돌리면서 빛의 intensity를 측정해야 했었는데, 생각보다 뻑뻑하게 돌아가서 회전운동 센서를 부드럽고, 천천히 돌릴 수 없었다. 두 번째로, 레이저의 위치를 조작하기가 힘들어서 레이저가 정확히 슬릿의 중간부분 그리고 조리개를 동시에 통과하도록 만들기가 상당히 까다로웠다.

참고자료

· University Physics, 13th edition, Pearson 출판사
· http://phylab.yonsei.ac.kr/exp_ref/2-08_Diffraction_20131122.pdf