빛의 간섭과 회절 (예비+결과)

목차

1. 실험 목표
2. 기본 이론
3. 참고 문헌
4. 기구 및 장치
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 토의

본문내용

1. 실험목표
레이저를 광원과 슬릿을 이용한 실험으로 빛의 간섭과 회절현상을 관찰하여 빛의 파동성을 이해하고, 레이저의 파장을 구한다.

2. 기본이론
가. 이중 슬릿
빛은 파동성과 입자성을 갖는데 간섭과 회절은 파동성의 대표적인 예이다. T. Young은 1801년, 빛에 의한 간섭현상을 발견함으로써 처음으로 확실한 실험적 기초 위에 빛의 파동설을 세웠다.
그림1과 같은 이중 슬릿을 이용한 실험에서 스크린에 나타나는 무늬는 회절과 간섭이 복합되어 나타난다. 회절효과로 그림2(a)와 같은 무늬가 생기며 슬릿의 폭에 의존한다.
간섭이란 두 개의 파동이 서로 중첩되어 어떤 공간에 에너지가 균일하게 분포하지 않고, 어느 지점에서 극대가 되고, 다른 점에서는 극소가 되는 현상을 말한다. 간섭을 보기 위해서는 두 개 이상의 파동이 같은 속도, 진동수, 파장 및 상대적 위상이 일정하게 유지되어야 한다.
그림 1에서 두 개의 슬릿 과 에서 나온 빛의 간섭을 생각해 보자. 슬릿을 통과한
빛은 회절에 의해 두 개의 구면파로 서로 겹치면서 진행한다. 광원이 단색광이면 두 파가 스크린 위에 도달할 때 (점), 두 파의 광경로차 ()에 의하여 밝고, 어두운 무늬를 스크린에 만들게 된다.
이 때, 광경로차 는 슬릿사이의 간격 와 슬릿 중심과 점 사이의 각도 와 다음과 같은 관계가 있다. 경로차 가 파장의 정수배일 때, 점 에서의 보강간섭 (밝은 무늬)이 일어나고, 반파장의 홀수배 일 때는 상쇄간섭 (어두운 무늬)이 일어난다.

참고 자료

없음