[실험과목 올A+인증] 일반물리학실험2 - 영의 간섭실험(예비/결과 레포트)

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[실험과목 올A+인증] 일반물리학실험2 - 영의 간섭실험

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목차

1. 실험목적

2. 실험원리
2.1 보강간섭, 상쇄간섭
2.2 원리

3. 실험기구 및 장치

4. 실험방법

5. 참고문헌

6. 결과 REPORT

본문내용

1. 실험목적

2중 슬릿(slit)에 의한 빛의 간섭과 회절현상을 관찰하고, 빛의 파장을 구한다.

2. 실험원리

1) 보강간섭, 상쇄간섭
보강 간섭은 중첩되는 두 파동의 위상이 같을 경우, 즉 마루와 마루 또는 골과 골이 중첩될 때 합성파의 진폭이 커지는 경우이며 상쇄 간섭은 두 파동의 위상이 반대일 경우로 마루와 골 또는 골과 마루가 중첩되어 합성파의 진폭이 최소가 되는 경우이다. 보강 간섭은 명암이 주기적으로 반복되고 상쇄 간섭은 명암 변화가 없다.

2) 원리
토마스 영(Tomas Young)은 빛에 대한 간섭효과를 발견하여 빛의 파동설을 세웠다. 간섭이란 두 개의 파동이 서로 중첩되어 어떤 공간에 에너지가 균일하게 분포되지 않고, 어느 점에서는 극대가 되고 다른 점에서는 극소가 되는 현상을 말한다. 간섭을 일으키기 위해서는 두 개 이상의 파동이 같은 속도, 진동수, 파장 및 상대적 위상이 일정하게 유지되어야 한다.

그림 1에서와 같이 두 개의 슬릿 B,C 에서 나온 빛의 간섭을 생각하자. 슬릿 A를 통과한 빛은 회절에 의하여 퍼져 나가서 슬릿 B,C 에 도달한다. 이들 슬릿을 통과한 광선은 다시 회절하여 두 개의 구면파가 서로 겹쳐서 진행한다. 입사광선이 단색광이면 이 두 파가 서로 간섭을 일으켜 스크린 위에 밝고 어두운 간섭무늬를 만들 것이다.
그림 1에서 슬릿 B,C 로부터 점 P에 이르는 두 광선은 슬릿에서 같은 위상에 있고, 두 광선 사이에는 점P 에 도달할 때 위상차가 생긴다. 이 때 두 슬릿 사이의 d와 PH가 슬릿과 스크린까지의 거리 D 보다 매우 작다면 두 광선 사이의 경로차 는 다음 식 1과 같이 주어진다.

만일, 경로차 가 입사광의 파장()의 정수배가 되면 점 P에서 위상이 같아져 마루와 마루(또는 골과 골)가 만나게 된다. 따라서 점 P에서 두 파의 진폭이 서로 더해져서 보강간섭을 일으켜 밝은 점이 된다.

참고 자료

일반물리학실험ㅣ이원식, 이재희 역ㅣ북스힐ㅣ2013.02.25
http://www.physics-edu.com
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2117651&cid=47338&categoryId=47338
http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=zyOnsgMXmk4

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