금오공과대학교 일반물리학실험2 불확정성원리 예비, 결과보고서

소개

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목차

1. 실험목적
2. 실험원리 및 이론
3. 실험기구
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 결론 및 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
파동의 회절에 대하여 이해하고, 단일슬릿과 이중슬릿에서의 폭과 간격을 측정한다. 또한 단일슬릿의 회절무늬에 대한 정밀한 측정으로부터 드브로이 관계식과 하이젠베르크의 불확정성 원리에 대하여 알아본다.
-슬릿을 통과한 빛의 회절무늬 발생원인 이해
-드브로이 관계식 이해하기
-하이젠베르크의 불확정성 원리 이해하기

2. 실험 원리 및 이론
회절(diffraction)이란 파동이 통과하는 물체나 구조물의 가장자리 또는 구멍 주위에서 퍼져나가는 현상을 말한다. 이는 파동의 성질 중 하나로서 광학, 음향, 물리학 등 다양한 분야에서 나타난다.

회절은 하이헌스의 원리(Huygens's principle)로 설명할 수 있다.
하이헌스의 원리란 퍼져나가는 파면의 각 지점들을 새로은 구면파를 생성하는 점 파원이라고 간주하는 것이다. 즉 각 지점에서 구면파들이 생기고 그 구면파의 각 지점에서 또 다시 구면파가 생성된다. 이러한 과정이 반복되면서 파동은 전파된다. 이러한 구면파들이 서로 간섭을 하게 되고 그래서 파동은 어떤 무늬를 형성하면서 퍼져나가게 된다.

빛이 작은폭 'a'를 가진 단일 틈을 통과하면, 빛(빛도 파동이다.)은 단일 틈 주위로 하이헌스의 원리에 따라 특정한 무늬를 형성하면서 전파된다. 멀리 떨어진 스크린에서 이 무늬를 관찰할 수 있다. 빛의 경우 이 무늬는 빛의 세기(intensity) 분포로 나타난다.

스크린에 나타나는 빛의 세기 분포는 각도의 함수로 나타낼 수 있다. 두 파원에서 발생한 빛들의 마루와 마루가 만나면 보강 간섭이 발생하여 밝은 무늬가 형성되고, 마루와 골이 만나면 상쇄 간섭이 발생하여 어두운 무늬가 형성된다.

참고자료

· 일반물리학실험, 금오공과대학교 일반물리학실험실, 북스힐, 2025, 359~367p