[물리학]영의 이중슬릿 실험 예비보고서

소개

목 적 : 이중 슬릿 실험을 통하여 빛의 파동성을 이해하고, 광원으로 사용된 빛의 파장을 구해본다.
예비 보고서입니다.

목차

1. 서론
1.1 빛의 특성
1.2 영의 이중 슬릿 실험

2. 빛의 파동성
2.1 파동의 중첩
2.2 간섭 조건과 가간섭성
2.3 회절

3. 영의 이중 슬릿 실험
3.1 실험 원리
3.2 이중 슬릿에 의한 간섭 무늬의 세기 분포

4 회절
4.1 단일 슬릿 회절 무늬의 세기
4.2 이중 슬릿 회절 무늬의 세기

< 실험장비 >
< 실험방법 >
< 참고 문헌 >

본문내용

< 제 목 : 영의 이중슬릿 실험 >

목 적 : 이중 슬릿 실험을 통하여 빛의 파동성을 이해하고, 광원으로 사용된 빛의 파장을 구해본다.

1. 서론

1.1 빛의 특성

빛은 일반적으로 파동성과 입자성을 동시에 갖고 있다고 알려져 있다. 즉, 입자성이란 하나의 물질로서 다른 물질에 충돌하면 충돌된 물질을 움직이게 하는 운동에너지라는 것을 갖고 있다는 것이고, 파동성이란 빛의 에너지가 마치 물결처럼 일정한 굴곡을 형성하고 있어서 그 파장으로 인해서 여러 가지 색깔을 나타내고 있다는 것이다.
뉴턴은 과학적인 연구의 요점은 추측에 근거한 가설을 배제하고 직접 관찰한 사실에 근거를 두려고 하는 것이다. 그래서 뉴턴은 빛의 본질이 미립자, 즉 입자들의 흐름인가? 아니면 어디에나 퍼져있는 에테르 안에서의 파동인가? 하고 오랫동안 이 두 가지 생각에 사로잡혔다. 23살의 나이에 그는 분산에 대한 실험을 시작하였다. 이를 통해 뉴턴은 백색광이 독자적인 여러 색깔들의 혼합으로 구성되어 있다고 결론지었다. 그는 여러 색깔과 관련된 빛의 미립자들이 에테르로 하여금 그 색에 해당하는 고유의 진동수로 진동한다고 주장했다. 비록 그의 연구 결과는 빛의 파동성과 입자성을 동시에 포용하는 이상한 성질을 애기하고 있지만 나중에 나이가 먹어가면서 빛의 입자성에 더 기울였다. 그가 당시의 파동론을 받아들이지 않았던 가장 큰 이유는 빛의 직진을 모든 방향으로 퍼져나가는 파동으로 설명할 때 부딪치는 너무 분명한 문제점 때문이다.
빛의 파동론은 19세기의 위대한 지성인 중의 한 사람인 영 박사에 노력으로 다시 태어났다. 영은 1801년, 1802년 및 1803년에 영국학술원에서 파동론을 격찬하고 새로운 기본 개념인 이른바 간섭원리를 담은 논문들을 발표했다.

서로 다른 파원으로부터 발생한 두 파동의 방향이 완전히 혹은 거의 같을 때 그들의 결합은 각파의 운동의 합과 같다.

그는 앏은 막의 색깔 있는 무늬의 원인을 설명하고 뉴턴의 실험결과를 이용하여 이 무늬에서 나타나는 여러 가지 색의 파장들을 알아내었다. 하지만 그의 개념이 뉴턴의 연구결과에서 나온 것이라고 영 박사는 여러 차례 주장했지만 어떤 사람들은 그의 결과에 대하여 심하게 공격하였다. 예를 들면 브러햄은 에던버러 리뷰에 발표했던 일련의 기고문들에서 영의 논문들은 “일고의 가치도 없는 것들”이라고 심하게 혹평하였다. 뉴턴이 추정한 것을 절대 확실하다고 여기던 당시의 영국학자들은 영의 주장을 받아들이지 않았으며 이로 인해 영도 낙담하였다.

참고자료

· - Optics / Hecht / 장 수 외 공역 / 도서출판 대웅 / 2002
· - 광학의 기초 / 한국광학회 대구 경북지회 / 두양사 / 2003
· - 현대 광학 / 서울대학교광학연구회 / 교문사 / 1996
· -http://physica.gsnu.ac.kr/physedu/modexp/Mdiff/main.htm
· -http://user.chollian.net/~ahnsi/w/w9.html