이중슬릿의 간섭을 이용한 레이저의 파장 측정 실험-결과보고서

목차

1. 실험목적
2. 실험기구
3. 실험값
4. 결과분석
5. 오차논의
6. 결론
7. 참고자료

본문내용

[1]실험목적
같은 위상의 빛이 이중슬릿을 통과하며 회절을 일으키고, 두 위상의 빛의 의해서 생기는 간섭현상을 관찰한다. 관찰한 간섭무늬의 폭을 측정함으로써 레이저(Laser)의 파장을 측정하고, 빛의 파동성을 이해한다.

[4]결과분석
(1) 신뢰성
실험 1에서는 m = 1일때의 y값을 여러 번 측정함으로써 실험의 진행이 정확했는지 판단해보았다. 표에 따르면, y값을 6.1~6.55mm까지 변화했으며 y값의 표준편차는 0.160 mm, 파장의 표준편차는 14.2 nm로 나타났다. 측정기기의 정확도를 고려할 때, 0.160mm라는 표준편차는 실험의 정밀성이 좋았다는 것을 나타내며, 파장 또한 거의 일정한 값을 보였기에, 실험이 신뢰성있게 진행되었다고 볼 수 있다.

(2) L 값의 변화에 따른 경향
슬릿 E를 사용한 실험
슬릿 E를 사용한 실험은 스크린과 슬릿 사이의 거리 L의 값이 1407 mm, 999 mm, 859 mm 일때에 따라 측정하였다. 이론적으로 파장을 구하는 식 λ=dy/mL 에 따르면, L이 줄어들면, 같은 차수(m)에서 밝은 무늬 사이의 간격(y)이 줄어들어야 함을 보여주고 있다. 이를 실제 데이터와 비교해볼 때, m =1일 때 y의 값은 4 mm, 2.95 mm, 2.1 mm 와 같이 줄어드는 것을 볼 수 있다.

Figure 1에서 보이듯이, 슬릿 E를 이용한 실험에서 L 과 y는 선형 비례관계에 있는 것으로 보인다. 이는 이론적으로 파장을 구하는 식이 타당하다는 것을 입증하며, 빛이 스크린에서 멀어질수록 퍼지는 범위가 넓어지는 것으로 이해할 수 있다.

② 슬릿 F를 사용한 실험
슬릿 F에서또한 L의 값이 1134 mm, 1396mm일때로 두번 측정하였기에 이에 대해 표를 분석함으로써 L과 y의 선형비례관계를 확인하도록 한다.

표에 따르면 L값의 증가에 따라 y값이 증가하면 두 값이 증가하는 비율은, 1.23~1.71정도로 비교적 일정하다. 따라서 같은 슬릿의 간격이 주어졌으 때, L 과 y는 선형비례관계라고 할 수 있다.

참고자료

· 일반물리실험(2), 남형주, 북스힐
· 대학물리학 10판 개정판, Jewett/Serway 지음 대학물리학 교재편찬위원회 옮김, 북스힐