빛의 간섭과 회절에 대한 실험 데이터 및 분석

소개

빛의 간섭과 회절에 대한 실험 데이터 및 분석, 그리고 결론까지 완성된 리포트 입니다

목차

Ⅰ. 실험 목표
Ⅱ. 이론적 배경
1) 말뤼스의 법칙
2) 빛의 회절
3) 빛의 간섭

Ⅲ. 실험 방법
1) 실험준비물
2) 실험방법

Ⅳ. 실험 결과 및 해석
실험 1. 슬릿에 의한 빛의 회절현상 관찰
1) 단일 슬릿의 회절
2) 이중 슬릿의 간섭
3) CD/DVD 를 이용한 회절격자 간격 측정

Ⅴ. 오차 분석
1) 단일슬릿 - 이론값과 실험값의 비교
2) 이중슬릿 - 이론값과 실험값의 비교

Ⅵ. 결론

본문내용

Ⅰ. 실험 목표
빛의 파동적인 특성(편광, 회절 및 간섭)을 정량적인 측정을 통하여 이해한다.


Ⅱ. 이론적 배경

1. 말뤼스의 법칙
편광판 A와 편광판 B의 결정축이 각 를 이룰 때 B에 입사되는 편광의 진폭을 이라고 하면 투과하는 빛의 진폭은 가 된다. 즉 A에서 투과된 빛의 진폭 E를 , 로 분해하면 성분만이 편광판 B를 지나게 되는 것이다.
광선의 세기는 진폭의 제곱에 비례하므로 투과된 빛의 세기 I는

이고, 이 관계가 말뤼스(Malus)의 법칙이다.

2. 빛의 회절
회절이란 파동이 진행 도중 장애물을 만나거나 좁은 틈을 지날 때 장애물의 뒷부분까지도 파동이 전달되는 현상이다.
-파장과 회절: 파장이 길수록 회절이 두드러진다. 즉 파장이 길수록 회절이 잘 되고, 파장이 짧을수록 직진성이 강하다.
-슬릿의 크기: 슬릿의 폭이 좁을수록 회절이 잘 된다. 거의 원형에 가까운 파동이 생긴다.

* 단일 슬릿에 의한 회절
파장 인 평행광이 간격 d인 단일 슬릿을 지나 각 방향으로 회절하는 경우를 생각하여 보면, 슬릿의 크기에 따라 광로차가 달라지게 되고, 각각의 광로차에 대해 살펴보면,
일 때는 어두운 무늬를,
일 때는 밝은 무늬이다.
스크린의 중앙(m=0)은 무늬 폭이 2배인 밝은 무늬를 만든다.

3. 빛의 간섭
똑같은 2개의 파동이 하나의 매질에서 전파되어 중첩될 때, 같은 위상으로 중첩되면 합성파의 변위가 커져서 강하게 나타나고, 서로 반대의 위상으로 중첩되면 파동이 상쇄되어 약하게 된다. 이와 같이, 똑같은 두 파동이 중첩되어 더욱 강해지거나 약해지는 현상을 말한다.

참고자료

· 1. HIGH TOP 고등학교 물리1 3권 김종권,김성진 p542-p554
· 2. HIGH TOP 고등학교 물리1 3권 김종권,김성진 p557-p559
· 3. 최신 물리 최종락, 신병현 p570-p575
· 4. 최신 물리 최종락, 신병현 p579-p580