물결파의 간섭실험 결과 보고서

소개

물결파의 간섭실험 결과 보고서입니다.

목차

1. 실험 결과
(1) 낮은 주파수의 경우 (d, L1, L2는 스크린상의 거리)
(2) 높은 주파수의 경우
2. 결론
3. 토의
4. 참고 문헌

본문내용

이 실험은 물결파의 간섭현상에 의한 두 파의 위상차를 이용하여 발생한 파장을 구하는 실험이다. 이 때 두 점에서 발생하는 파는 동일한 파장을 가진 파를 사용하고 두 점이 같은 위상을 가지도록 실험한다. 두 점파원에서 나오는 물결파는 마루와 마루나 골과 골이 만날 때는 보강간섭이, 골과 마루가 만날 때는 상쇄간섭이 일어난다. 이것은 마치 볼록 렌즈와 오목 렌즈가 교대로 생기는 것과 같은 효과를 내어 명암이 교차하게 된다. 물결통의 위쪽에 설치된 조명에 의하여 바닥부분에 물결파의 간섭 그림자가 나타나고 바닥에 놓인 모눈종이를 이용하여 보강 간섭하는 부분 즉, 그림자 중에서 가장 밝은 빛을 내는 부분을 표시하여 n=0, 1, 2 일 때의 두 파 사이의 위상차를 구한다.
위상차(∆) = L1 - L2 = nλ
이와 같은 위상차와 파장 사이의 관계식을 이용하여 파장을 구할 수 있다. 한편, 모눈종이에 표시된 길이와 실제 길이와의 축적을 길이를 이용하여 구한 후 축적을 이용하여 실제 파장으로 변환시켜준다. 이런 실험을 낮은 주파수일 때와 높은 주파수일 때 , 두 파 사이의 거리가 멀었을 때와 가까웠을 때 이렇게 4번을 반복한다.
이 실험은 조금의 흔들림에도 그림자 모양이나 위치가 흐트러져서 조심스럽게 실험을 해야 한다. 또한 조명과 바닥 사이에 초점이 잘 맞지 않으면 선명한 그림자가 나타나지 않기 때문에 이 점도 고려해야 한다. 실제 실험을 했을 때에는 비교적 선명한 그림자가 그려져 실험하는데 수월하였다.

3. 토의
이번 실험에서 발생한 오차의 원인은 수평이 일정하게 유지되었는지에 대한 여부와 정확성, 이 두 가지로 크게 나누어 볼 수 있다. 먼저, 수평에 관한 문제부터 살펴보자. 만약 물결통이 수평을 이루지 않으면 물이 한 쪽으로 기울어져서 한쪽 측면이 다른 쪽에 비하여 두터워 진다. 물결파는 물의 깊이에 의하여 그 속도가 변하기 때문에 수평이 이루어 지지 않은 상태에서는 일정한 속력으로 물결파가 진행하지 못한다. 또한 실제 실험한 물결통을 살펴보면 끝부분이 약간 둥그스름하게 경사가 져 있는 것을 발견할 수 있었다. 이런 물결통에 물을 담아보면 모서리 부분에는 물이 않는다.

참고자료

· - 이공학도를 위한 물리학 실험 ; 성균관대 출판부
· - 대학 물리학 ; 청문각
· - 대학 물리학 ; 북스힐