마이크로파의 이중 슬릿 간섭 (예비레포트)

소개

마이크로파 실험 중 이중 슬릿 간섭의 예비레포트입니다.
그림과 식이 첨부되어 있습니다.
참고하세요^^

목차

<마이크로파의 이중 슬릿 간섭>
실험목적
실험이론
실험장치
실험방법
질문
참고도서

본문내용

실험목적
빛에서의 영의 이중슬릿에 의한 간섭실험을 재현하여 마이크로파의 간섭현상을 관측하여 전자기파의 파동성을 확인하고 이해한다.

실험이론
빛의 속성이 파동이라는 결정적인 증거는 1801년 영국의 의사인 영(T.Young)에 의한 간섭실험에서 나타났다. 영은 그림 1 에서 보는 바와 같이 햇빛을 좁은 띠 모양의 구멍(슬릿)으로 통과시킨 후 다시 두개의 나란한 슬릿을 통과시키니까 맞은편 스크린에 띠 모양의 밝고 어두운 무늬가 생기는 것을 관측하였다. 영은 1세기 이상이나 잠자고 있던 빛의 파동설로서 이 현상을 설명하였고 또한 대체적인 파장도 구할 수 있었다.

우리가 보통 파동을 기술할 때 sine 형태로 기술하지만, 빛의 경우에는 단일한 파장과 진동수를 갖고 있는 경우가 거의 없다. 이러한 단일의 파장을 갖고 있는 이상적인 빛을 단색광이라 하는데, 단색광에 가까운 빛이라 해도 한결같이 계속되는 sine 형태의 빛은 있을 수 없다. 빛의 발생은 원자에서 순간적인 상태 전이에 의하거나 흑체복사에 의한 것이다. 상태 사이의 전이가 일어나는 시간이 극히 순간적이므로 거기서 발생되는 빛도 비록 파장은 일정하다 해도 펄스 형태로 길이로 봤을 때 불과 몇 mm도 이어져 있지 못한다. 흑체복사의 경우에는 파장의 분포(스펙트럼)가 넓게 퍼져 있다. 실제 단색광은 실험실에서 근사적으로 만들 수 있을 뿐이다.

간섭현상은 2개 이상의 파가 어떤 공간에서 겹쳐질 때 나타난다. 파동을 공간에 분포된 어떤 물리량이 전파되는 것으로 이해할 때, 어떤 지점에 두개의 파동이 동시에 도달하면 물리량의 벡터적인 성질에 의하여 효과가 단순히 더해져서 나타난다.

참고자료

· (1) "물리학총론" D. Halliday 외 저, 김종오 역, 교학사, 40-2절 (1034∼1037쪽)
· (2) "대학물리학", F.W.Sears등 원저, 대학물리학교재연구회 번역, 광림사, 41-2절 (783쪽), 8절(800∼805쪽)