이중 슬릿 간섭 실험을 통하여 빛의 간섭과 회절 현상을 관찰하여 빛의 이중성을 이해한다.

소개글

물리학실험 이중슬릿간섭실험

목차

1. 실험원리
2. 실험방법
3. Data 결과
4. Data 분석
5. 토의

본문내용

실험명
이중슬릿 간섭

실험 목표
이중 슬릿 간섭 실험을 통하여 빛의 간섭과 회절 현상을 관찰하여 빛의 이중성을 이해한다.
준비물
광학 받침대, 광원, 회절판, 회절자, 광선 테이블 받침, 슬릿마스크, Light source

1. 실험원리
1) Huygens의 원리 : 회절
네덜란드의 과학자 Christian Huygens(1629~1695)는 파가 어떻게 그리고 어디로 진행하는지를 자세하게 결정할 수 있는 기법을 개발하였다. Huygens의 원리에 의하면
『파면 위의 모든 점들은 파와 같은 속력으로 전파하는 작은 파동의 파원이 된다. 새로운 파면은 이 작은 파들의 파면들에 접하는 면이다.』
그림 1과 같이 파면 위의 각 점은 속력 로 진행하는 파면이 원(구면)인 파를 방출한다. 시간 t후 작은 파들은 만큼 진행한다. 새로운 파면은 작은 파들에 접하는 면이다. Huygens의 원리로 광파의 반사와 굴절 법칙 그리고 간섭현상도 설명 할 수 있다.
그림 2는 거울이 입사파를 입사각과 같은 각으로 반사시키는 과정을 나타내는데, 이것으로 반사 법칙이 증명된다. 파면이 거울에 닿으면 작은 파가 거울의 왼쪽에서 먼저 생기고 그 다음에 오른쪽에서 생긴다. 왼쪽의 작은 파가 먼저 방출되었으므로 더 멀리 가게 되고, 이에 따라 전체 파면이 그림의 방향으로 이동하는 파면이 생긴다
굴절 법칙은 그림 3과 같이 한 매질에서부터 다른 매질로 진행하는 파면에 Huygens의 원리를 적용함으로써 설명할 수 있다. 그림의 작은 파는 파면이 두 매질의 경계면을 지나갈 때 방출된 것이다. 두 번째 매질에서 광속이 더 작으므로, 같은 시간 동안 이 파동은 전처럼 멀리 가지 못하고 새로운 파면은 그림에서와 같이 방향이 변하게 된다. 광속이 작아지면 광선은 두 매질의 경계면에 수직인 법선 쪽으로 굴절하게 되는 것이다. Snell의 법칙을 그림 3에서 기하학으로 유도할 수 있다.

참고 자료

기본물리학