물리학 실험 : 스펙트럼 측정 (분광계)

3. 실험 준비물 : 분광계, 회절격자, 수은등

4. 실험 원리
먼저 방전관에서 분자운동 및 원자의 전자들의 궤도 이동으로 인한 파장이 방출된다. 이때 우리가 측정할수 있는 것은 가시광선의 빛만 가능하다.
먼저 분광계 일차 슬릿을 통과하는데 이것은 2 차 슬릿에 도달하는 광원을 세로로 길게 동일상으로 들어가도록 유도한다.
2 차 슬릿 에돌이발(diffraction grating)을 통과하면 간섭무늬를 만드는데 이때 슬릿의 수를 N 개라면 슬릿의 무늬의 봉우리는 N2에 비례하고 폭은 1/N 에 비례하게 된다.
분광계에서 측정하는 것은 1차선과 2차선이며 2차선은 시선을 굉장히 오른쪽으로 돌려야 볼수 있으며 일반적으로 1 차선이 잘보이게 된다. FRESNEL 에돌이에 의해 슬릿격자사이의 거리 d 와 파장 λ 와 θ 와의 관계는 다음과 같다. dsinθ = mλ m=0,±1, ±2, ±3, ±4.... N 개의 슬릿이 있다면 모든 슬릿에 나오는 파들의 위상차는 dsinθ 이고 여러개의 파들의 간섭으로 윗 식을 얻을 수 있다.
분광계는 이 θ 가 결정되면 λ가 결정되므로 이를 읽을 수 있도록 하였다.
이번 실험에서는 원래 분광계에서 요구하는 슬릿을 쓰는 것이 아니라 d 가 보다 작은…(생략)