본문/내용
2. 실험목적
단일슬릿과 이중슬릿을 통하여 빛의 간섭현상을 이해하고 이론에 의해 예측된 간섭무늬와 실제 측정된 간섭무늬를 비교한다.
3. 원리
(a)슬릿 간격 a = 6.0λ(파장의 6배)
(b) a = 3.0λ
(c) a = 1.5λ
평면파가 여러 가지 크기의 구멍을 통해서 지나간다. 파장보다 슬릿의 폭 a가 작을 수록 파동의 회절이 크게 일어난다.
왼쪽의 그림은 예리한 면도날의 구멍을 통과한 레이저 빛의 그림자에서 나타나는 회절무늬이다.
회절은 슬릿이나 구멍에서만 관측되는 것이 아니라 모든 그림자에서 볼 수 있다. 가장 뚜렷한 그림자라도 그 가장자리에서 희미하게 흐려져 있음을 볼 수 있다.
(Fundamentals of Physics - Haliday, Resnick, Walker)
Young의 간섭 실험. 스크린 A의 작은 구멍 S0
에서 회절된 빛이 스크린 B에 있는 작은 구멍 S1과 S2를 지나게 된다.
두 개의 작은 구멍을 지난 빛이 스크린 B와 C사이에서 중첩되어 스크린 C에 간섭무늬를 만든다.
(Fundamentals of Physics - Haliday, Resnick, Walker)
보강간섭
밝은 지역은 보강간섭이 일어나고 있으며, 결맞은 빛의 상승효과로 더욱 밝게 보이는
곳이다.
보강간섭을 일으키려면 경로차 dsinθ는 0이거나 파장의 정수배가 되어야 한다.
d: 슬릿의 간격(m)
θ: 회절 각(rad)
λ: 빛의 파장(m)
D: 슬릿으로부터 스크린까지의 거리(m)
위의 m값에 따라 번호를 매길 수 있다. 예를 들어, m=0일 때 θ=0입니다. 결국 중심축이 스크린의 중심에 있게 된다.
상쇄간섭
상쇄간섭을 일으키려면 두 빛의 경로차가 반파장의 홀수배일 때 나타난다.
이때에는 두 광원이 결맞지 않아 빛이 소멸되어 버린다.