일반물리학실험 | 빛의 회절과 간섭 측정

 

 

 

TIP

 

 

Young의 2중 슬릿에 의한 빛이 간섭무늬를 관찰하여, 빛의 파동성을 이해하고 파장을 구한다.

 

 

 

토마스 영(Thomas Young)은 1801년 빛에 의한 간섭현상을 발견하여 빛의 파동성을 세웠다. 간섭이란 두 개의 파동이 서로 중첩되어 어떤 공간에서의 세기분포가 어느 점에서는 극대가 되고 다른 점에서는 극소가 되는 현상을 말한다. 간섭을 일으키기 위해서는 두 광원 사이에 간섭성이 있어야 하는데, 이는 두 파동이 같은 진동수 및 상대적 위상이 일정하게 유지되어야 한다.

 

그림 1에서와 같이 두 개의 슬릿 B, C에서 나온 빛의 간섭을 생각하자. 슬릿 A를 통과한 빛은 회절에 의하여 퍼져 나가서 슬릿 B, C에 도달한다. 따라서 슬릿 B, C는 간섭성이 있는 두 광원으로 볼 수 있으며, 이로부터 회절된 구면파가 서로 간섭성을 일으켜 스크린 위에 밝고 어두운 간섭무늬를 만든다.

 

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 광학대 위에 광원, 슬릿 및 스크린을 그림 2와 같이 배열한다. 만일, 레이저를 광원으로 사용할 경우에는 이중슬릿에 직접 비추어도 된다.

 

2) 이중슬릿과 스크린 사이의 거리 D를 측정한다.

 

3) 스크린상의 가장 밝은 간섭무늬의 중심으로부터 번째 밝은 무늬의 중심가지의 거리 을 측정한다.

 

4) 밝은 무늬의 위치 y_n으로부터 구한 밝은 무늬 간격 △y, D, d를 식 (6)에 대입하여 입사광선의 파장을 구한다. 여기서 는 이중슬릿의 간격이다.

 

5) 위의 과정을 10회 반복한다.

 

 

 

 

[일반물리학실험]빛의 회절과 간섭 측정 레포트