[물리학]영의 이중슬릿 실험 결과보고서

소개

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

목차

목 적

1. 실험 요약

2. 실험 결과

3. 결과 분석

4. 토의 사항
1) 간섭 실험의 경우 일반적으로 광원-단일슬릿-이중슬릿 의 순서로 배열한다. 그러나 위 실험에서는 단일 슬릿을 제외하고 바로 이중슬릿에 레이저를 비춘 이유에 대해 생각해 보시오.
2) 스크린과 슬릿 사이의 거리를 최대한 멀리하는 이유는 무엇인가?
3) 빛의 입자성과 파동성에 관련된 실험들에 대해 알아보시오.
4) 위 실험에서 각 슬릿에 편광기를 설치하고 서로 수직하게 하였다. 스크린에 생기는 회절무늬는 어떻게 보이는가?
5) 실험에서 슬릿의 간격을 일정하게 유지시키면서, 슬릿의 수를 늘려나가면 어떻게 될까?

5. 실험 고찰 및 결론
참고 문헌

본문내용

제 목 : 영의 이중슬릿 실험

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

1. 실험 요약

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. 파동의 성질들이 빛의 경우에도 그대로 적용되며, 그 중에서도 파동의 중첩과 관련된 특성이 빛의 간섭현상이다. 파동의 중첩은 두 파의 중첩이 다음과 같을 때

이러한 파동이 가지는 조도 I는 로
가 되고 위상차 는

이 위상차에 따라 파동의 중첩에서 간섭 현상이 일어나는 것이다. 간섭 현상은 빛의 직진성에 기초한 기하광학으로는 설명할 수 없고 빛의 파동성에 기초한 파동광학으로 설명이 가능한 현상이다. 빛이란 전자기파의 한 종류로 다른 전자기파와 마찬가지로 시간에 따라 주기적으로 변화하는 전기장과 자기장으로 표현된다. 광학적 의미에서 간섭이란 빛을 시간적 공간적으로 중첩시켰을 때 어떠한 부분의 밝기가 두 빛의 밝기를 각각 합친 것보다 밝거나 어두워지는 현상을 말한다.
이중슬릿 실험의 경우 두 슬릿으로부터 나오는 파동은 같은 파면으로부터 발생하고, 따라서 일정한 위상 관계를 유지하기 때문에 두 슬릿은 간섭 광원의 쌍으로 작용한다. 즉 두 광원으로부터 거리에 따른 위상차에 의해 간섭무늬가 생기는 것이다. 이에 따른 간섭무늬의 조건은
로 가 작을 경우 근사에 의해 ()

참고자료

· 1. Optics / Hecht / Addison Wesley
· 2. 응용광학 / 장수, 조재흥 공역 / 두양사