[물리학실험 레포트 보고서] 빛의 간섭 및 회절실험

예비보고서
빛의 간섭 및 회절실험

1. 실험목적

레이저(Laser)를 이용하여 빛의 특성인 회절과 간섭현상을 컴퓨터 인터페이스를 통하여 정밀하게 관찰하고, 영(Young)의 이중슬릿, 다중슬릿, 격자(Grating)실험 등을 통하여 빛의 파장측정방법 및 격자수 측정 등의 방법을 이해한다.

2.이론

빛의 간섭
간섭이란 두 개의 파동이 서로 중첩되어 어떤 공간에 에너지가 균일하게 분포되지 않고, 어느 점에서는 극대가 되고 다른 점에서는 극소가 되는 현상을 말한다. 간섭을 일으키기 위해서는 두 개 이상의 파동이 같은 속도, 진동수, 파장 및 상대적 위상이 일정하게 유지되어야 한다. 그림에서와 같이 두 개의 슬릿 S1, S2에서 나온 빛의 간섭을 생각해 본다. 슬릿을 통과한 광선은 회절하여 두 개의 구면파가 서로 겹쳐서 진행한다. 입사광선이 단색광이면 이 두파가 스크린 위에 도달할 때(P) 그 위상차에 의하여 밝고 어두운 간섭무늬를 만들게 된다.
dsinθ=nλ(n=0,1,2,) [극대]
dsinθ=(n+1/2)λ(n=0,1,2,) [극소]
sinθ=x/√(D2+x2) 이 되므로 실험에서 우리는 D와 x를 측정하여 레이저 빛의 파장…(생략)

3. 실험 기구

4. 실험 방법

(1) 장치의 셋업

5. 레이저를 켠 다음, 조리개 원판을 돌려서 2번을 선택하고 회절판이 없을 때(회절무늬 없을 때) 빛이 조리개 구멍의 중앙에 오는가 확인해 본다.

6. 빛이 회절판의 첫 번째 단일슬릿 에 정확히 입사하여 조리개받침대에 나타나는 회절무늬가 중앙에서 수평이 되도록 회절판을 돌려서 위치를 잘 조절한다.

7. 회절판으로부터 조리게 원판까지의 거리 D를 측정하여 기록해 둔다.

8. 장비의 셋업이 끝나면 실험실을 암실상태로 만든다.