*석* 스토어

*석*

개인

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

18개
전체 판매량

104개
최근 3개월 판매량

1개
자료후기 점수

평균A+
자료문의 응답률

-

전체자료 18개

34장이중슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절(예비보고서)일반물리학

예비 보고서 ? 34장. 이중슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절1. 실험 목적이중 슬릿에 의한 레이저 광의 Fraunhofer 회절무늬로부터 이중 슬릿의 간격과 폭을 측정하고, 빛의 성질인 간섭과 회절을 이해한다.2. 실험 원리1. 레이저 광레이저(LASER : Light Amplification by Emission of Radiation) 광은 빛의 강도와 가간섭성이 크고 단색성과 평행성이 좋으므로 빛의 간섭 및 회절의 실험에 적합하다. 실험실에서 가시광 영역에서 가장 흔히 사용되는 레이저는 기체 레이저로서 He-Ne 레이저(파장 632.8nm)이며, 출력이 큰 레이저로는 Ar-Ion 레이저 (파장 476.nm, 488.0nm, 514nm)가 많이 사용된다. 본 실험에는 Diode 레이저(파장 670nm)를 사용한다.그림34.1 두 간섭성 광원의 간섭으로 나타나는 무늬의 강도를 결정하기 위한 대략도2. 간섭2개 이상의 파동(빛)이 같은 시작과 같은 공간에서 만날 때 간섭이 일어난다. 그림34.1에서 보는 것처럼 슬릿 사이 간격이 a인 이중 슬릿에 레이저 광을 수직하게 비추면 슬릿과에서 나오는 두 광선이 이중 슬릿으로부터 D만큼 떨어져 위치한 스크린 위의 P점에서 중첩될 때 두 광의 광로차는가 작으면(34.1)로 주어진다. 위의 식 (34.l)에 의하면 광로차가 파장의 정수배 혹은 반정수배가 될 때 두 광선은 보강 혹은 소멸 간섭을 하게 되어(밝은 무늬?보강간섭) (34.1)(어두운 무늬?보강간섭) (34.2)의 조건에 따라 간섭무늬가 나타난다.따라서 스크린상의 가장 밝은 부분(n=0)과 nqjsWo 밝은 무늬 간간의 거리를 `x라고 하면 각가 작을 때는이고이므로(34.4)로 나타낼 수 있다. 그러므로와를 측정함으로써 슬릿간격 a를 구할 수 있다.그림 34.2 폭이 b이고 좁고 긴 슬릿에 의한 회절과 회절 무늬의 강도 분포3. 단일 슬릿에 의한 회절회절은 파동이 장애물에 의해 변형될 때 일어나는 파의 특징적 현상이다. 이런 현상은 장애물 혹은 슬릿의 크기가 파의 .3 두 평행한 긴 슬릿의 단면도그림34.4 두 평행한 긴 슬릿에 의한 강도 분포4. 동일한 두 개의 평행한 슬릿에 의한 Franuhofer 회절그림34.3과 같이 폭이인 두 슬릿이 거리만큼 떨어져 있다고 하자. 각에 해당하는 방향에는 각각의 슬릿으로부터 나오는 두 쌍의 회절파가 있으며, 실제로 관측되는 무늬는 이 두 회절파들이 간섭된 결과이다. 즉 두 슬릿에 의한 간섭과 회절이 결합된 무늬가 생긴다.간섭무늬는 동일한 위상의 파원에 의한 무늬가 되고, 식(34.3)에 의해(34.8)로 주어지는 방향에서 극대값(밝은 무늬)이 된다. 간섭무늬의 강도 분포는 단일 슬릿에 의한 회절 무늬의 강도 분포에 의해서 변도(modulation)된다. 회절 무늬에서 어두운 무늬(강도가 0)가 나타나는 위치는 식(34.7)(34.9)로 주어진다. 슬릿간격가 슬릿폭보다 크기 때문에, 회절무늬 강도가 0이 되는 점들 사이의 간격은 간섭무늬의 경우보다 넓다. 따라서 두 슬릿의 밝은 무늬는 단일 슬릿에 의해서 만들어진 것보다 더 조밀하게 배열된다. 그 결과 얻어지는 강도 분포는 그림 34.4와 같다.3. 실험 기구 및 재료광학대, 레이저, 이중슬릿, 줄자그림34.5 실험 장치4. 실험 방법 및 구상(1) 그림34.5와 같이 광학대 위에 레이저, 슬릿, 스크린을 장치한다.(2) 슬릿과 스크린의 간격를 가능한 길게 하고 길이를 측정한다.(3) 스크린 상의 가장 밝은 간섭무늬()의 중심으로부터일 때의 밝은 무늬의 중심까지의 거리를 측정한다.(4)일 때의 밝은 무늬의 중심까지의 거리를 측정한다.(5) 회절에 의한 무늬에서 첫 번째 어두운 무늬()가 나타나는 점까지의 거리을 측정한다.(6) 두 번째 어두움 무늬()가 나타나는 점까지의 거리을 측정한다.(7)를 줄이면서 (2)번부터 (6)번 과정을 반복한다.(8) 다른 간격과 폭을 가진 이중 슬릿에 대해서도 위 과정을 반복한다.※ 주의 : 슬릿의 면에 지문이 찍히지 않도록 주의한다.☆보강,소멸간섭☆회절 : 파동이 장애물 뒤쪽으로 돌아 들어가는 현상7-118.440.037516.40.039614.90.039514.350.03628.9750.03646.40.0288+239.2750.035234.750.037431.8750.037027.3250.038018.30.035710.7750.0343-239.270.035238.690.033631.830.037027.250.038118.350.035610.810.0342슬릿 2 : 간격 a = 0.25 mm , 폭 b = 0.04 mmD1076aD1040a+12.20.317909+12.40.281667-12.350.297617-12.360.286441+25.150.271612+25.750.23513-25.50.254327-25.730.235951D1076bD1040b+115.150.046165+117.150.039417-115.250.045862-117.160.039394+2390.035867+234.8250.038823-238.80.036052-234.8450.0388슬릿 3 : 간격 a = 0.5 mm , 폭 b = 0.04 mmD1040a+11.10.6145-11.120.6036+22.450.5518-22.430.5564D1040b+118.10.0373-117.550.0385+235.50.0381-235.40.0382슬릿 4 : 간격 a = 0.25 mm , 폭 b = 0.08 mmD1055a+11.450.4729-11.380.4969+24.50.3048-24.620.2969D1055b+15.10.1345-15.150.1332+218.7750.0730-218.740.0732슬릿 5 : 간격 a = 0.125 , 폭 b = 0.04D1042a+14.90.1382-150.1355+211.60.1168-211.40.1188D1042b+119.250.0352-119.2350.0352+236.050.0376-236.150.03752. 실험 결과슬릿1 : 폭 b = 0.04 mm123456b오차b오차b오차b오차b오차b오차+10.03750.00250.03920.00080.02976-0.0476-10.2864-0.0364+20.2716-0.0216+20.23510.0149-20.2543-0.0043-20.23600.0140b오차b오차+10.0462-0.0062+10.03940.0006-10.0459-0.0059-10.03940.0006+20.03590.0041+20.03880.0012-20.03610.0039-20.03880.0012슬릿 3 : 간격 a = 0.5 mm , 폭 b = 0.04 mma오차+10.6145-0.1145-10.6036-0.1036+20.5518-0.0518-20.5564-0.0564b오차+10.03730.0027-10.03850.0015+20.03810.0019-20.03820.0018슬릿 4 : 간격 a = 0.25 mm , 폭 b = 0.08 mma오차+10.4729-0.2229-10.4969-0.2469+20.3048-0.0548-20.2969-0.0469b오차+10.1345-0.0545-10.1332-0.0532+20.0730.0070-20.07320.0068슬릿 5 : 간격 a = 0.125 , 폭 b = 0.04a오차+10.1382-0.0132-10.1355-0.0105+20.11680.0082-20.11880.0062b오차+10.03520.0048-10.03520.0048+20.03760.0024-20.03750.00253. 질문 및 토의(1) 가간섭성이란 무엇인가?- 2개의 파동이 서로 간섭할 수 있는 성질. 간섭성?코히어런시?코히어런트성으로도 부른다. 진동수가 작은 음파나 전기진동에서는 평균을 잡는 사이에 비교적 소수의 파동 밖에 포함되지 않기 때문에 진동수가 다른 것 사이에서도 간섭에 의한 맥놀이를 볼 수 있으나 전자기파 등에서는 진동수가 거의 같은 파동에 한하며 위상차가 일정하게 유지되어 적어도 어느 정도의 시간은 진폭이 일정한 합성진동을 하는 경우에 가간섭성을 가진다. 유도방출에 의한 레이저 등의 빛은 정류상태에서는 이 조건이 일반적으로 만족되지만 원자?분자의 자연복사에서는 짧은 시간그램에서 우선 슬릿을 같은 폭를 갖는 두 영역으로 나누어 생각해보자.은 위쪽 영역의 꼭대기점에서까지의거리이고는 아래쪽 영역의 꼭대기 점에서까지의 거리라고 하자. 또 중심축은 슬릿의 중점에서 스크린와까지의 연장선이며 점은 우심축과의 각을 이루고 있다고 하자.빛살과의 두 파동은 슬릿을 통과하는 순간에는 동일 파면 위에 있으므로 슬릿 위치에서는 같은 위상을 갖고 있다. 그러나 빛살는 빛살에 비해에 도달하기 위해 더 긴거리를 진행해야 하므로에 도달하는기 위해 더 긴 거리를 진행해야 하므로에 도달할 때에는 두 파동사이의 위상은 서로만큼 다르게 된다.에서의 도 파동 사이의 이와 같은 위상차는 두 파동 사이의 결로차에 기인하며 이 경로차는 빛살의 직선상에서 빛살의 거리와 같은 점를 찾아 비교해 보면 쉽게 알 수 있다. 따라서 두 빛살의 경로차는 슬릿의 중심에서 점까지 의 거리이다.슬릿과 스크린 사이의 거리가 슬릿의 폭에 비해 대단히 큰 경우 두 빛살과는 모두 중심축에 대해의 각도로 평행하게 된다. 따라서 점와 mfflt의 꼭대기 점 및 슬릿의 중점이 만드는 삼각형은 한 내각이인 직각삼각형으로 근사될 수 있으며, 따라서 경로차는와 같다.이와 같은 분석으로 두 영역에 있는 한 쌍의 동등한 두점에서 점까지 연장시키는 어느 임의의 두 빛살에 대해서도 적용될 수 있다. 그러한 한 쌍의 빛살들도 모두 같은 경로차를 갖게 된다. 이 공통의 경로차를로 놓으면 다음과 같아진다.그런데 문제에서 슬릿의 폭이였으므로이다. 증명끝완전상쇄간섭중심축스크린입사파(3) Fraunhofer 회절에 대해 간단히 설명하라.- 프라운호퍼 회절은 창을 통한 입사파와 투과파가 공통적으로 평면파로 볼 수 있는 경우이다. 따라서 광원과 스크린이 창으로부터 멀리 떨어지거나 가깝더라도 창의 양쪽에 볼록렌즈가 있어서 빛이 평면파로 입사되고, 또한 스크린의 한 지점으로 가는 빛이 평면파가 되는 상황이다 프라운호퍼 회절은 프레넬 회절의 특별한 경우로, 무한대 거리에서 관측된 회절 또는 렌즈를 사용하여 파선이 평행하게 만들어진

공학/기술| 2011.12.29| 10페이지| 1,000원| 조회(237)

예비보고서, 부산대학교, 일반물리학, 34장, 이중슬릿에의한빛의간

미리보기

닫기
32장빛의 성질(결과보고서)일반물리학

결과 보고서학과 : 정보컴퓨터공학부학번 : 200924460이름 : 박석재실험일시 : 11/11/18공동실험자 : 이재혁,김대진조교 : 구본길조교님1. 측정값실험2 프리즘(3) 프리즘을 돌려 빛의 각을 가능한 크게하고 빛이 여러 가지 색으로 나누어 지게 한다. 어떤 색이 보이고, 순서는 어떻게 되는가? 어떤 색이 최대각으로 굴절되는가?빨주노초파남보 의 순서로 굴절되고, 보라색이 최대각으로 굴절된다.(4)광원을 돌려 세 가지 기본 색이 프리즘으로 들어가도록 한다. 나오는 색들은 나란한가?나란하다.*프리즘을 통과하는 백색광은 굴절률이 달라서 분산된다. 실험에서 볼 수 있듯이 무지개색으로 분산이 일어나고, 보라색에서 최대각으로 굴절되었다. 매질의 차이에 따라 빛의 속도가 달라짐으로 인해서 발생하는 현상이 굴절이며, 속도가 달라지는 이유는 빛이 진행할 때 매질을 구성하는 물질에 의해 방해를 받기 때문이다. 보통 파장이 짧을수록 방해받는 정도가 더 커서 굴절률이 더 커지게 된다. 실험에서 관찰할 수 있었듯이 프리즘에서 빨간색이 제일 덜 꺾여 나오고 보라색이 가장 많이 꺾여 나왔는데, 보라색 파장이 가시광선 영역 중에서 파장이 제일 짧기 때문에 그만큼 많이 굴절 된 것이다.실험3 반사(평면과 곡면거울)입사각반사각10DEG10DEG20DEG20DEG30DEG30DEG오목거울볼록거울초점거리6.4cm5cm곡률 반지름12.8cm10cm실험4 스넬의 법칙입사각굴절각굴절률40351.1225181.3650281.63평균1.37상대오차8.6%실험5 완전반사(6) 아크릴의 주어진 굴절률로 스넬의 법칙을 이용해서 임계각을 계산하고 측정값과 계산값 사이의 상대오차 구한다.1.5 TIMES sin32 DEG =1 TIMES sin theta _{2}theta _{ 2}=42.5 DEG(측정값)sintheta_1 = 1 over1.5THEREFORE theta _{1} =41.8 DEG (계산값)⇒상대오차 : 1.6%*실험 한 결과 임계각theta _{ 2}=42.5 DEG가 나왔는데, 계산값 즉, 공기의 굴절률을 1, 프리즘의 굴절률을 1.5로 보았을 때의 임계각theta _{1} =41.8 DEG 였다. 오차가 별로 크지가 않다.실험6 굴절(오목, 볼록렌즈)(1) 볼록렌즈에 다섯 개의 나란한 빛을 비춘 후 렌즈 모양, 빛의 진행방향등을 표시(2) 렌즈중심으로부터 초점까지의 거리: 14.5cm(3) 오목렌즈에 다섯 개의 나란한 빛을 비춘 후 렌즈 모양, 빛의 진행방향등을 표시렌즈중심으로부터 초점까지의 거리: 5.5 cm(4) 볼록렌즈와 오목렌즈를 겹친 후 빛의 경로를 그리고 이 두 렌즈에 의한 빛의 경로는 두 렌즈의 초점거리가 서로 어떤 관계에 있음을 나타내는가?(5) 두 렌즈 사이를 벌어지게 한 후 광선의 경로를 관찰하고 설명하라.직선으로 오던 빛이 볼록렌즈를 거쳐 벌어지다가 오목렌즈를 지나치면서 좁아진다두 렌즈의 순서를 바꾸어 관찰하고 설명하라.직선으로 오던 빛이 오목렌즈를 거쳐 모이다가 볼록렌즈를 지나치면서 벌어진다.(6) 다섯 개의 나란한 빛의 경로에 볼록렌즈를 두고 가운데 세 광선을 차단한 후 나머지 두 광선에 의한 초점을 표시한다.다음 바깥 쪽 두 광선을 차단하고 가운데 세 광선에 대한 초점을 표시한다.두 개의 초점이 같은 곳에서 잡힌다실험7 렌즈 제작자 방정식{1} over {f} =(n-1)( {1} over {R _{1}} + {1} over {R _{2}}) 인데오목렌즈 : 초점거리 5.5cm, 곡률 반지름 11cm 이므로(1.5-1)( {1} over {11} + {2} over {11} )= {1} over {11} 는{1} over {5.5} = {2} over {11}로 오차가 났다.( 음의 값)볼록렌즈 : 초점거리 14.5 곡률 반지름 29(1.5-1)( {1} over {14.5} + {1} over {14.5} )= {1} over {14.5}는{1} over {14.5}로 오차가 나지 않았다.3. 질문 및 토의실험1. 색의 합성(1)컬러모니터의 색상이 어떻게 합성되는지 알아보자.모니터의 색상도 빛의 합성의 원리로 나타난다. 예로 들어 TV 모니터 속의 바나나와 진짜 바나나의 노란색을 비교해보면, TV 속의 바나나는 빛의 삼원색 중의 빨간색과 초록색을 합성한 것이지 실제로 노란색이 아니다. TV에서 나오는 빨강과 초록의 빛을 보고 있으나 뇌의 합성에 의해 노란색으로 인식 하는 것이다.실험2. 프리즘실험3. 반사 (평면과 곡면 거울)(1) 입사각과 반사각의 관계는?어떤 평면에 파동이 들어오는 것을 입사라 하고, 이때 그 평면의 법선과 입사하는 파동의 방향이 이루는 각도를 입사각이라 한다. 또, 어떤 평면으로 들어오는 파동이 경계면에서 반사될 때, 반사되는 파동의 방향과 평면의 법선이 이루는 각도를 반사각이라 한다. 예전부터 알고 있듯이 입사각과 반사각은 항상 같은 각도를 가진다.(2) 평면거울에 대해 세 가지 색들이 왼쪽에서 오른쪽으로 방향을 바꾸는가?평면거울에 반사된 빛은 법선에 대칭된 방향으로 반사되므로 왼쪽에서 들어오면 오른쪽으로 방향을 바꾼다. 그리고 반사된 빛의 크기는 입사각과 같다.(3) 곡면거울에서 초점거리와 곡률반경과의 관계는?초점거리는3.3cm , 곡률반경은9.4cm 가 측정 되었다. 초점거리와 곡률반경(곡률의 반지름)은2d=r 의 관계를 성립한다고 할 수 있다.(4) 평면거울의 곡률반경은?2d=r 에서 평면거울의 초점거리는inf이다. 따라서 곡률반경역시inf라고 할 수 있다.실험4. 스넬의 법칙(1) 사방육면체에 들어오는 빛줄기에 대한 나가는 빛줄기의 각은?스넬의 법칙에 의해n_1 over n_2 sin theta_1 =sin theta_2를 거의 만족한다는 것을 이용해서 빛이n_1 -n_2 -n_1,n_1 < n_2 인 사방육면체를 통과한다고 생각해 보자.스넬의 법칙에 의하여n_1 sintheta_1 =n_2 sintheta_2 ,n_2 sintheta_2 =n_1 sintheta_3를 만족한다. 연립하면sintheta_1 =sintheta_3 이므로 사방육면체에 들어오는 빛과 나가는 빛은 평행하다.실험5. 완전 반사(1) 들어가는 빛의 각이 임계각 보다 조금 작은 각에서 조금 큰 각으로 변할 때 반사되는 빛의 밝기는 어떻게 되는가?입사되는 각이 임계각보다 조금 작은 각에서 반사 될 때에는 빛의 굴절에 의해서 완전 반사일 때 보다는 어두워진다. 조금 큰 각에서 반사가 되면 완전내부 반사가 되어서 빛의 밝기에는 변화가 없다.(2) 붉은빛과 보랏빛 중 어느 것의 임계각이 큰가?

공학/기술| 2011.12.29| 8페이지| 1,000원| 조회(134)

결과보고서, 부산대학교, 일반물리학, 오목렌즈, 빛의 성질, 32장, 광학기구

미리보기

닫기
34장이중슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절(예비보고서)일반물리학

예비보고서학과 : 정보컴퓨터공학부학번 : 200924460이름 : 박석재실험일시 : 11/11/18공동실험자 : 이재혁, 김대진제목 : 이중슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절1. 실험 목적:이중 슬릿에 의한 레이저 광의 Fraunhofer 회절무늬로부터 이중 슬릿의 간격과 폭을 측정하고, 빛의 성질인 간섭과 회절을 이해한다.2. 실험 원리1. 레이저 광레이저(LASER : Light Amplification by Emission of Radiation) 광은 빛의 강도와 가간섭성이 크고 단색성과 평행성이 좋으므로 빛의 간섭 및 회절의 실험에 적합하다. 실험실에서 가시광 영역에서 가장 흔히 사용되는 레이저는 기체 레이저로서 He-Ne 레이저(파장 632.8nm)이며, 출력이 큰 레이저로는 Ar-Ion 레이저 (파장 476.nm, 488.0nm, 514nm)가 많이 사용된다. 본 실험에는 Diode 레이저(파장 670nm)를 사용한다.그림34.1 두 간섭성 광원의 간섭으로 나타나는 무늬의 강도를 결정하기 위한 대략도2. 간섭2개 이상의 파동(빛)이 같은 시작과 같은 공간에서 만날 때 간섭이 일어난다. 그림34.1에서 보는 것처럼 슬릿 사이 간격이 a인 이중 슬릿에 레이저 광을 수직하게 비추면 슬릿S_1과S_2에서 나오는 두 광선이 이중 슬릿으로부터 D만큼 떨어져 위치한 스크린 위의 P점에서 중첩될 때 두 광의 광로차TRIANGLE (= r_1 - r_2 )는theta가 작으면TRIANGLE SIMEQ a sin theta(34.1)로 주어진다. 위의 식 (34.l)에 의하면 광로차TRIANGLE가 파장lambda의 정수배 혹은 반정수배가 될 때 두 광선은 보강 혹은 소멸 간섭을 하게 되어a sin theta = n lambda ,~ n = 0, +- 1, +- 2, ...(밝은 무늬?보강간섭) (34.2)a sin theta = left ( n + 1 over 2 right) lambda ,~ n = 0, +- 1, +- 2, ...(어두운 무늬?보강간섭) (34.3)의 조건에 따라 간섭무늬가 나타난다.따라서 스크린상의 가장 밝은 부분(n=0)과 n번째 밝은 무늬 간간의 거리를 `x라고 하면 각theta가 작을 때는sin theta SIMEQ tan theta이고tan theta = x over D이므로a = D over x n lambda(34.4)로 나타낼 수 있다. 그러므로D와x를 측정함으로써 슬릿간격 a를 구할 수 있다.그림 34.2 폭이 b이고 좁고 긴 슬릿에 의한 회절과 회절 무늬의 강도 분포3. 단일 슬릿에 의한 회절회절은 파동이 장애물에 의해 변형될 때 일어나는 파의 특징적 현상이다. 이런 현상은 장애물 혹은 슬릿의 크기가 파의 파장에 가까워질수록 더욱 현저히 나타나게 된다. 그림34.2에서 보인 것처럼 폭이 b인 슬릿에 레이저 광을 수직하게 비추면 거리 D 만큼 떨어져 있는 스크린위에 회절무늬가 생긴다. 스크린 상의 한 점 P를 생각해 보면 두 광선의 광로차TRIANGLE (=r_1 - r_2 )가 반파장이 되도록theta가 선택되었다면 P에서 소멸 간섭으로 어두운 무늬가 나타날 것이다. 두 광선의 경로차TRIANGLE는theta가 작을 때TRIANGLE = b over 2 sin theta(34.5)로 주어지므로, 어두운 무늬가 나타날 조건은 다음과 같다.b over 2 sin theta = lambda over 2(34.6)일반적으로 각이sin theta = { n lambda } over b , ~ n = +-1, +-2, +-3, CDOTS(어두운 무늬) (34.7)로 주어 질 때 어두운 무늬 (강도가 0)가 됨을 알 수 있다.theta가 아주 작은 경우theta SIMEQ x' over D이므로D와x'를 측정함으로써 슬릿 폭b를 구할 수 있다.그림34.3 두 평행한 긴 슬릿의 단면도그림34.4 두 평행한 긴 슬릿에 의한 강도 분포4. 동일한 두 개의 평행한 슬릿에 의한 Franuhofer 회절그림34.3과 같이 폭이b인 두 슬릿이 거리a만큼 떨어져 있다고 하자. 각theta에 해당하는 방향에는 각각의 슬릿으로부터 나오는 두 쌍의 회절파가 있으며, 실제로 관측되는 무늬는 이 두 회절파들이 간섭된 결과이다. 즉 두 슬릿에 의한 간섭과 회절이 결합된 무늬가 생긴다.간섭무늬는 동일한 위상의 파원에 의한 무늬가 되고, 식(34.3)에 의해sin theta = { n lambda } over b(34.8)로 주어지는 방향에서 극대값(밝은 무늬)이 된다. 간섭무늬의 강도 분포는 단일 슬릿에 의한 회절 무늬의 강도 분포에 의해서 변도(modulation)된다. 회절 무늬에서 어두운 무늬(강도가 0)가 나타나는 위치는 식(34.7)sin theta = { n' lambda } over b(34.9)로 주어진다. 슬릿간격a가 슬릿폭b보다 크기 때문에, 회절무늬 강도가 0이 되는 점들 사이의 간격은 간섭무늬의 경우보다 넓다. 따라서 두 슬릿의 밝은 무늬는 단일 슬릿에 의해서 만들어진 것보다 더 조밀하게 배열된다. 그 결과 얻어지는 강도 분포는 그림 34.4와 같다.3. 실험 기구 및 재료: 광학대, 레이저, 이중슬릿, 줄자그림34.5 실험 장치4. 실험 방법(1) 그림34.5와 같이 광학대 위에 레이저, 슬릿, 스크린을 장치한다.(2) 슬릿과 스크린의 간격D를 가능한 길게 하고 길이를 측정한다.(3) 스크린 상의 가장 밝은 간섭무늬(n=0)의 중심으로부터n = +- 1일 때의 밝은 무늬의 중심까지의 거리x_+1 , ~ x_-1를 측정한다.(4)n = +- 2일 때의 밝은 무늬의 중심까지의 거리x_+2 , ~ x_-2를 측정한다.(5) 회절에 의한 무늬에서 첫 번째 어두운 무늬(n'= +-1)가 나타나는 점까지의 거리x'_+1 , ~ x'_-1을 측정한다.(6) 두 번째 어두움 무늬(n'=+-2)가 나타나는 점까지의 거리x'_+2 , ~ x'_-2을 측정한다.

공학/기술| 2011.12.29| 7페이지| 1,000원| 조회(620)

예비보고서, 부산대학교, 일반물리학, 빛의 간섭, 이중슬릿, 34장, 이중슬릿에 의..

미리보기

닫기
전류저울(결과보고서)일반물리학

전류저울결과 보고서학과 : 정보컴퓨터공학부학번 : 200924460이름 : 박석재실험일시 : 11/9/30공동실험자 : 이재혁, 김대진담당조교 : 구본길조교님측정값1. 전류와 자기력L=0.012m전류(A)질량(g)힘(N)자기장(T)00.00000.50.040.39265.333310.090.882491.50.141.37245.73332.00.191.86244.33332.50.242.35243.55553.00.292.84243.0606L=0.022m전류(A)질량(g)힘(N)자기장(T)00.00000.50.070.68662.363410.171.66650.48481.50.262.54846.32722.00.353.4344.54542.50.454.4144.54543.00.545.29243.7355L=0.032m전류(A)질량(g)힘(N)자기장(T)00.00000.50.111.07867.37510.252.4551.041671.50.373.62645.3252.00.54.943.752.50.626.07642.19443.00.757.3541.7613L=0.042m전류(A)질량(g)힘(N)자기장(T)00000.50.32.9414010.646.27299.55551.50.979.50690.53332.01.3212.936882.51.6516.1785.55553.02.0019.684.84842. 도선의 길이와 자기력전류I = 2.0A길이(m)질량(g)힘(N)자기장(T)0.0120.191.86244.33330.0220.353.4344.54540.0320.54.943.750.0421.3212.936883. 전류와 자기장 사이의 각도와 자기력전류I=2.0A 길이L=0.01m각도(theta)sin theta질량(g)힘(N)자기장(T)000.757.35050.080.767.4484655100.170.757.352161.765150.250.747.2521450.4200.340.727.0561037.647250.420.76.86816.6667300.50.676.566656.6350.570.646.272550.1754400.640.65.88459.375450.700.565.488392500.760.514.998328.8158550.810.464.508278.2716600.860.414.018233.6047650.900.353.43190.5556700.930.292.842152.7957750.960.232.254117.3958800.980.171.66685850.990.090.88244.545459010.030.29414.7각도(theta)sin theta질량(g)힘(N)자기장(T)00-0.75-7.350-5-0.08-0.76-7.4484655-10-0.17-0.75-7.352161.765-15-0.25-0.74-7.2521450.4-20-0.34-0.72-7.0561037.647-25-0.42-0.7-6.86816.6667-30-0.5-0.67-6.566656.6-35-0.57-0.64-6.272550.1754-40-0.64-0.6-5.88459.375-45-0.70-0.56-5.488392-50-0.76-0.51-4.998328.8158-55-0.81-0.46-4.508278.2716-60-0.86-0.41-4.018233.6047-65-0.90-0.35-3.43190.5556-70-0.93-0.29-2.842152.7957-75-0.96-0.23-2.254117.3958-80-0.98-0.17-1.66685-85-0.99-0.09-0.88244.54545-90-1-0.03-0.29414.7실험결과실험1).B= {F _{B}} over {IL}이 식에 따라 전류가 커지면 자기장이 작아져야 한다.L=0.012m전류(A)자기장(T)000.565.33331491.545.73332.044.33332.543.55553.043.0606L=0.022m전류(A)자기장(T)000.562.3634150.48481.546.32722.044.54542.544.54543.043.7355L=0.032m전류(A)자기장(T)000.567.375151.041671.545.3252.043.752.542.19443.041.7613L=0.042m전류(A)자기장(T)000.5140199.55551.590.53332.0882.585.55553.084.8484실험2)길이(m)자기장(T)0.01244.33330.02244.54540.03243.750.04288:B= {F _{B}} over {IL}로 전류가 일정하다면 자기장이 커져야 하는데 약간의 오차로 인해 0.032에서는 작아졌지만 전반적으로는 커지는 것을 볼 수가 있다.각도(theta)자기장(T)0054655102161.765151450.4201037.64725816.666730656.635550.175440459.3754539250328.815855278.271660233.604765190.555670152.795775117.395880858544.545459014.7실험3):각도가 커지면 자기장의 크기는 작아진다.3. 질문 및 토의(1) 전류고리에서 저울의 접시면과 수직한 전류가 받는 힘은 자기력에 어떤 영향을 미치는가? 수직한 전류가 받는 힘은 저울의 g수로 표현이 되는데F=mg로 수직한 전류가 받는 힘을 구할 수가 있다. 자기력은,B= {F _{B}} over {IL}으로 나타낼 수가 있다. 그러므로 수직한 전류가 받는 힘이 커지면 자기력도 커진다. 반대로 수직한 전류가 작아진다면 자기력도 작아진다.(2) 실험에서 사용한 자석장치의 자기장이 균일하지 않아서 발생할 수 있는 결과들을 나열하고 이유를 설명해 보자.플레밍의 왼손법칙에 따라서 자기장의 방향이 틀어져 버리면 힘의 방향이 올바르지 않아서 결과값이 올바르게 측정되지 않을 것이다.4. 결론 및 검토: 이 번 실험은 무난하게 할 수 있는 실험이었던 것 같다. 방심은 금물이었을까, 실험이 끝나고 집에서 보고서를 쓰고 보니 오차가 생각보다 많이 나온 것 같다. 특히 실험2의 결과를 보면 하나만 특히 오차가 크게 났다.아마 오차의 이유는 처음에 저울에 자석을 올리고 ‘용기’를 눌러 0점을 잡았음에도 불구하고 계속 바뀌는 0점이 될 수도 있겠고, 전류를 맞추는 과정에서 다이얼을 돌려서 전류를 맞추어야 하는데 0.5, 1, 1.5 와 같은 값들을 맞추기 힘들었기에 근처의 값을 이용하여 계산을 하여서 일수도 있겠다. 또 자석의 자기장의 방향이 고르지 않아서 플래밍의 법칙에 따라 올바른 값이 나오지 않았을 수도 있다.5. 참고문헌 및 출처::★자기장에서 전류가 받는 힘의 방향(http://cafe.naver.com/kkd1044.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=1279)결과보고서(전류저울)학과 : 정보컴퓨터공학부학번 : 200924460이름 : 박석재

공학/기술| 2011.12.29| 8페이지| 1,000원| 조회(773)

결과보고서, 물리학, 부산대학교, 일반물리학, 전류저울, 전류저울 실험, 전류와 자..

미리보기

닫기
34장이중슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절(결과보고서)일반물리학

이중슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절결과 보고서학과 : 정보컴퓨터공학부학번 : 200924460이름 : 박석재실험일시 : 11/11/25공동실험자 : 이재혁, 김대진담당조교 : 구본길조교님1. 측정값레이저 광의 파장슬릿 1 : 간격123D96cm95931.9651.671.871.971.691.913.453.523.63.63.553.44a1.441.471.421.451.441.352.832.732.662.852.752.68b0.04360.04380.0445D96cm95cm93cmb(n=1)0.04330.0420.0426b(n=1)0.0430.04290.0448b(n=2)0.04410.04520.0455b(n=2)0.04380.04490.0451합계0.04360.04380.044595cm=슬릿 2 : 간격123D9795962.0250.160.242.030.180.253.60.430.473.580.410.48a0.32940.25881.250.150.151.270.130.182.850.350.392.880.370.39b0.0470.04920.0438D97cm95cm96cma(n=1)0.38590.26a(n=1)0.34310.2496a(n=2)0.28720.2655a(n=2)0.30120.26평균0.32940.2588b(n=1)0.05040.05150.0358b(n=1)0.04960.05040.0354b(n=2)0.04420.04410.038b(n=2)0.04380.04170.038평균0.0470.04920.037897cm슬릿 3 : 간격123D9796950.230.310.160.250.290.1630.490.520.4650.490.530.45a0.29930.2270.32020.170.140.080.170.140.090.40.360.3250.420.380.33b0.08480.07830.0922D97cm96m95ma(n=1)0.27410.20130.3859a(n=1)0.25220.23110.3788a(n=2)0.25730.240.2656a(n=2)0.25730.23550.2744평균0.26030.2270.3262b(n=1)0.09270.8910.1286b(n=1)0.09270.08910.1144b(n=2)0.07880.06930.0633b(n=2)0.07510.06570.0624평균0.08480.07830.092297cm슬릿 4 : 간격123D9796950.40.3950.300.390.380.370.960.880.800.940.850.75a0.20.1950.1900.20.1950.1900.210.190.170.760.720.680.740.70.66b0.03970.04170.0436D97cm96m95ma(n=1)0.15760.1580.161a(n=1)0.16170.16420.1672a(n=2)0.13140.14180.1518a(n=2)0.13410.14680.1564평균0.14620.15270.1624b(n=1)0.05250.05330.0546b(n=1)0.050.05470.0561b(n=2)0.02770.02890.0295b(n=2)0.02840.02970.0311평균0.03970.04170.04322. 실험결과3. 질문 및 토의(1) 가간섭성이란 무엇인가?먼저, 간섭은 두 개 이상의 파동(빛)이 같은 시각과 같은 공간에 만날 때 중첩의 원리에 따라서 서로 더해지면서 일어나는 현상이다. 이중슬릿에서 경로 차는이고 이런 간섭무늬를 만들기 위해서 슬릿의 간격 d를 조절한다. 파장()와 처음 발사 되는 빛의 위상이 통제되어야 하며 처음 슬릿을 통과 할 때 빛이 모두 동일한 위상이 되어줘야 한다. 이중 슬릿으로 실험에서 보면 빛이 슬릿을 통과하면 간섭이 일어나는데 이 때 빛이 위상이 동일하고 파장이 균일해야 한다. 다시 말해서 빛의 위상과 파장을 동일하게 해준 빛이 가간섭성 광이라고 한다. 가간섭성은 간섭현상이 잘 일어나기 위한 빛을 만드는 과정이라고 할 수 있으며, 가간섭 조건이 잘 이루어져야 선명한 무늬를 얻을 수 있다.(2) 회절무늬 강도가 0일 조건을 증명하라.아래 그림에서와 같이 두 개의 슬릿 S1, S2에서 나온 빛의 간섭을 생각해 본다. 슬릿을 통과한 광선은 회절하여 두 개의 구면파가 서로 겹쳐서 진행한다. 입사광선이 단색광이면 이 두파가 스크린 위에 도달할 때(P) 그 위상차(δ)에 의하여 밝고 어두운 간섭무늬를 만들게 된다.이다.따라서 경로차(△)는△ =가 된다.빛의 경로차가 파장의 정수배 즉,= 0, λ, 2λ, --- , mλ (m = 0, 1, 2, … )이면 빛은 보강이 되어 가장 밝은 무늬가 나타나고, 경로차가=(m = 0, 1, 2, … )이면 빛은 서로 상쇄되어 가장 어두운 무늬가 나타난다.(3) Fraunhofer 회절에 대해 간단히 설명하라.광원과 스크린이 실틈에 가까이 있을 때는, 들어오는 광이 구면파이고 회절 되어 중첩되는 광선들도 평행이 되지 못한다. 이와 같은 회절은을 Fresnel 회절이라고 하는데, Fraunhofer회절은 이 프레넬 회절의 특별한 경우로, 무한대 거리에서 관측된 회절 또는 렌즈를 사용하여 파선이 평행하게 만들어진 회절이다. 다시 말하면 광원과 스크린이 실틈에서 충분히 멀리 떨어져 있을 때, 실틈에 입사하는 광선들과 실틈 상에 있는 많은 점광원에서 스크린상의 한 점에 도달하는 광선들을 모두 평행하다고 취급할 수 있다. 이와 같은 회절을 Fraunhofer회절이라고 한다.4. 결론 및 검토: 이 번 실험은 이중슬릿을 이용하여 빛의 회절과 간섭에 대하여 알아보는 실험이다. 레이저 광선을 슬릿에 통과시켜 스크린에 나타난 무늬의 크기를 측정하는 것으로 슬릿의 폭과 무늬를 계산해야 한다. 이 때를 이용하게 되는데=650로 정해져 있으며 나머지는 직접 측정하여 구할 수 있는 값들이다. 이 때 슬릿의 폭과 간격은 정해져 있으므로 위의 공식에 측정값을 대입하여, 슬릿에 표기된 참값과 비교할 수 있다.그리고 이번 실험은 측정 길이가 너무 작아서 측정 시 어려움이 많았다. 그래서 개인오차가 크게 발생하였고, 상대오차의 평균값이 크게 나타났다. 이 때 발생한 상대오차들의 평균은 거의 10%정도로 매우 크다고 볼 수 있다.5. 참고문헌 및 출처:결과보고서(이중슬릿에 의한 빛의 간섭과 회절)학과 : 정보컴퓨터공학부조교님 : 구본길조교님학번 : 200924460

공학/기술| 2011.12.29| 7페이지| 1,000원| 조회(479)

예비보고서, 부산대학교, 일반물리학, 빛의 간섭, 이중슬릿, 빛의 간섭과 회절, 3..

미리보기

닫기