회절발실험 예비보고서

소개

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목차

Ⅰ. 실험목적

Ⅱ. 실험원리
1. 파동의 성질
2. 회절(Diffraction)
3. 간섭 (Interference)
4. 영의 이중슬릿(Young's Double Slit)
5. Bragg 법칙
6. X-Ray Diffraction(XRD)
7. 회절발(Diffracting grating)

Ⅲ. 시약 및 기구

Ⅳ. 실험방법

Ⅴ. 실험결과 분석방법

본문내용

Ⅰ. 실험목적
- 빛의 간섭, 회절현상을 이해하고 이를 측정하여 본다.
- 회절을 응용하는 XRD에 대해 간단히 이해한다.

Ⅱ. 실험원리
1. 파동의 성질
1) 파동의 중첩성 : 두 파동이 한 곳에서 합쳐져 중첩될 때 새로운 합성파가 형성된다.
이때, 합성파의 변위는 두 파동의 변위의 합이다.
2) 파동의 독립성 : 파동의 모양을 그대로 유지하고 자신이 진행하던 방향으로 계속 진행한다.

2. 회절(Diffraction)
입자의 진행경로에 틈이 있는 장애물이 있으면, 입자는 그 틈을 지나 직선으로 진행한다. 이와 달리 파동의 경우, 틈을 지나는 직선 경로뿐만 아니라 그 주변의 일정 범위까지 돌아 들어간다. 이처럼 파동이 입자로서는 도저히 갈 수 없는 영역에 휘어져 도달하는 현상이 회절이다.

회절의 정도는 틈의 크기와 파장에 영향을 받는다. 틈의 크기가 작을수록, 파장이 길수록 회절이 잘 일어난다. 즉, 파장이 일정할 때 틈의 크기가 작을수록 회절이 잘 일어나, 직선의 파면을 가졌던 물결이 좁은 틈을 지나면 반원에 가까운 모양으로 퍼진다.

이런 현상은 호이겐스의 원리로 설명이 가능하다. 파면이 슬릿에 도달하게 되면 슬릿 사이에서 무수히 많은 구면파가 생성되며, 이들은 새로운 구면파를 형성하게 된다. 이와 같은 원리로 인해서 파면의 끝에서는 원형파가 발생하게 된다.

빛의 산란과 회절현상은 유사한 점을 갖는다. 빛의 산란은 물질과의 상호작용에 의해 이루어진다. 빛의 산란과정에서 빛의 전기장은 입자 안의 전자들과 상호작용에 의하여 전자들이 입사광과 동일한 진동수로 진동하게 한다. 이러한 상태의 입자는 진동하는 쌍극자로 간주될 수 있으며 입사광과 같은 진동수의 빛을 모든 방향으로 다시 방출한다. 이와 같이 다시 방출된 빛을 ‘산란광’이라 부른다.

산란을 일으키는 입자가 하나 이상이면 반드시 간섭을 고려해야 한다. 간섭은 빛의 파동성에 기인한다. 모든 전자기 복사선은 고유한 파장 λ(m)과 진동수 ν(Hz=sec-1)를 가지며, 진공 조건에서 파장과 진동수의 곱은 빛의 속도 c (m/s)와 같다.

참고자료

· 없음