빛의 회절과 간섭

소개

빛의 회절과 간섭 일반물리학 실험 리포트입니다. 예비와 결과 함꼐이구요 목차를 보시고 도우이 되셨으면 합니다. 메뉴얼이나 책에 나와 있는 질문내용도 책 찾아가며 적었습니다.

목차

1.실험목적
2.이중슬릿에서의 간섭실험
3.편광
4.단일슬릿에 의한 회절
5.다중슬릿에 의한 회절
6.에돌이
7.실험 그래프
8.질문 및 토의
8-1.슬릿 폭과 거리에 따른 회절무늬는 어떻게 될 것인가?
8-2.이중슬릿에서 슬릿 폭(a)과 슬릿 간의 간격의 비(d)에 따른 세부무늬 개수는?
8-3.슬릿과 스크린 사이를 멀리 놓는 이유는?
8-4.토의
9.실험방법 및 실험기기
<실험방법>
<실험기기>
10.참고문헌

본문내용

1.실험목적
빛의 파동성인 간섭현상과 회절을 이해하기 위해 레이저와 컴퓨터 인터페이스를 이용하여 Young의 이중 슬릿 실험 등을 정밀하게 수행한다.
2.이중슬릿에서의 간섭실험
-이중슬릿에서의 빛의 간섭효과를 발견하여 토마스 영은 파동설을 세웠다. 즉, 둘 이상의 광파를 동시에 받았을 경우에 빛의 진동이 낱낱의 광파의 진동을 합성하여 서로 세게 하거나 약하게 하는 현상이 간섭현상이다. 위상이 전혀 맞지 않아 간섭을 일으킬 수 없는 비간섭성 빛이 있고, 결이 맞아 간섭을 일으킬 수 있는 간섭성 빛이 있다.
-두 개의 파동이 서로 중첩되어 어떤 공간에 에너지가 균일하게 분포되지 않고, 점에 따라 극소나 극대가 된다. 물론 간섭을 위해서는 두 개 이상의 파동이 같은 속도, 진동수, 파장 및 상대적 위상이 일정하게 유지되어야 한다.
-S1, S2에서 슬릿을 통과한 광선은 회절하여 두 개의 구면파가 서로 겹쳐서 진행한다. 입사광선이 단색광이면 이 두 파가 screen위에 도달할 때(p점) 그 위상차에 의하여 밝고 어두운 간섭무늬를 만들게 된다.
극대 dsinθ=nλ (n=0,1,2,…)
극소 dsinθ=(n+1/2)λ (n=0,1,2,…)
-실험에서 D와 X를 측정하여 레이저 빛의 파장 λ를 구할 수 있다.
-n차수가 높아짐에 따라 중앙에서의 문양까지의 거리가 증가함에 따라 각도는 증가한다.


8.질문 및 토의
8-1.슬릿 폭과 거리에 따른 회절무늬는 어떻게 될 것인가?
-단일 슬릿 실험에서 슬릿 폭이 좁을수록 또는 슬릿과 스크린 사이의 거리가 좁을수록 회절무늬에 대한 고찰
-슬릿 폭 a=nλ/sinθ=nλ/tanθ=nλ/(position/D)=>nλD/Position
D는 스크린까지의 거리, Position은 0차에서 세부무늬 간의 거리이기 때문에 a/D=nλ/Position, Position=Dnλ/a로 된다.
-회절의 정도를 결정하는 변수는 슬릿의 폭과 파장이다. 파면의 슬릿에 도달하게 되면 슬릿 사이에는 무수히 많은 구면파가 생성되며 이들은 새로운 구면파를 형성하게 된다. 이것이 호이겐스의 원리이다.
-파면의 끝에서는 원형파가 발생된다. 즉, 슬릿간격이 넓을수록 직진성이 강하고 회절이 약하며 슬릿간격이 좁을수록 직진성이 약하고 회절이 잘된다.
-파장은 길수록 직진이 약하고 회절이 잘되며, 파장이 짧을수록

참고자료

· -「광학」조재홍 외 지음, 두양사 출판사
· 470~489page 간섭부분, 539~550page 회절 부분 참조
· -「물리 광학」이원진 외 지음, 대학서림
· 105~118page 간섭실험 참조
· -「레이저 광학」이상수 저, 교학 연구사
· 16~24page 빛의 간섭, 회절 참조
· -「기초 광학 실험」임현선 외 지음, 상학당 출판사
· 54~56page 빛의 파동부분 참조
· -「응용광학」Jurgen R.Meyer-Arendy. 조재홍 외 엮음, 두양사 출판사
· 제13장 갑섭, 제16,17장 회절 및 회절격자 참조