광학대 위에 레이저, 광학용 10종 슬릿, 스크린을 일렬로 설치하고 10종 슬릿 중 이 중슬릿 D에 레이저를 비추고 그 상을 스크린에 투영시킨다. 그러면, 스크린 상에는 이중슬릿의 두 작은 틈을 통과하며 회절 된 빛의 보강과 상쇄간섭에 의해 밝고 어두 운 점이 교대로 규칙적으로 나타나는 간섭무늬가 발생하는데, 이를 관찰하고 밝은 무 늬 사이의 거리, 간섭무늬의 차수, 슬릿의 간격, 슬릿으로부터 스크린까지의 거리를 측정하여 이 값들로부터 레이저의 파장을 구한다. 그리고 이렇게 구한 레이저 파장의 실험값을 참값과 비교하여 본다. 이어, 슬릿의 간격은 같으나 슬릿의 폭이 다른 이중 슬릿 E와F를 이용하여 동일한 실험을 하며, 슬릿의 폭의 변화에 따른 간섭무늬의 모 양과 무늬간 간격, 무늬의 밝기 등을 살펴본다. 한편, 레이저의 파장 측정과는 별개로 10종 슬릿에 있는 단일, 다중, 십자선, 원무늬 슬릿에 대해서도 레이저를 스크린에 투 영하여 보고 간섭 현상 뿐만 아니라 회절 현상에 대해서도 관찰한다. 그리고 이러한 빛의 간섭과 회절 현상의 관찰 결과로부터 빛의 파동 성질을 이해한다.
물음15: 실험 과정 3에서 관찰되는 아연판의 운동 양상을 기술하여라. 만일, 아연판을 향하 는 쪽의 자석의 극을 N극이라고 하면, 아연판에 발생하는 맴돌이 전류의 방향은 시계방향 일까? 아니면, 반시계 방향일까? 낙하하는 아연판을 위에서 바라봤을 때로 하여 방향을 논 하여라. 그리고 이러한 맴돌이 전류가 발생하는 이유를 간단히 기술하여라. 아연판의 낙하 속도가 맴돌이 전류에 의해 감소하였다. 아연판을 향하는 쪽의 자석이 n극 이면 시계방향으로 맴돌이 전류가 흐른다. 맴돌이 전류가 발생하는 이유는 자기력선속의 변 화에 의해 도체가 자기선속의 줄어듦을 거부하려고 외부의 자기장과 같은 방향의 자기장을 도체 판에 형성하기 위해 유도전류를 생성하게된다. 물음16: 실험 과정 7에서 3개의 판형 진자중 가장 지연이 덜 되는 진자는 어떤 모양의 진 자일까? 그리고 왜 그럴까? 포크 모양의 금속판 진자가 가장 지연이 덜된다. 그 이유는 맴돌이 전류가 홈이 없는 판에 서 가장 크게 나타나고 포크모양이 홈이 가장많아 맴돌이 전류가 가장 적게 생겨서이다.
정류회로 실험기기(AC어댑터)는 인가되는 교류 전류의 전압을 낮추는 변압부와 교류 전류를 직류 전류로 변환시키는 정류부로 구성된 기기이다. 그리고 오실로스코프는 전기적인 신호(전압)를 브라운관에 그려주는 기기로 시간에 따라 신호(전압)들의 크기 가 어떻게 변화하는지를 알려준다. 실험에서는 이 오실로스코프를 이용하여 정류회로 실험기기 회로 상의 여러 지점의 전압 파형을 측정하고 이 파형의 전압진폭, 주기, 진동수를 해석하면서 교류가 직류로 변환되어지는 과정을 살펴본다. 그리고 그 과정 에서 정류회로를 구성하는 회로소자인 다이오드와 콘덴서(커패시터, 축전기)의 역할을 이해하며, 오실로스코프의 여러 스위치와 조절기들을 조작해 봄으로써 자연스럽게 오 실로스코프의 사용법을 익히도록 한다.
저항 값을 100 Ω 으로 고정하고 전압의 세기를 키워가며 전류의 세기를 측정한 결과 그 래프에서 볼 수 있듯이 전압의 세기가 증가할수록 전류가 증가한다는 사실을 알 수 있었 다. 즉 V = IR에서 저항이 고정된 상태에서는 전압과 전류는 비례한다는 사실을 확인 할 수 있었고 이를 통해 옴의 법칙을 확인하였다. 다음으로는 전압을 4.57V로 고정시킨 뒤 저항을 바꾸어보며 전류가 어떻게 변하는지 확인해보았다. 그 결과 그래프에서 알 수 있 듯이 저항이 작을 때는 전류가 크고 저항이 클 때는 전류가 작은 것을 알 수 있었다. 즉 전압이 고정된 상태에서는 전류와 저항은 반비례한다는 사실을 알게 되었고 이를 통해 옴의 법칙인 V = IR 의 식이 성립함을 알 수 있었다.