일반물리학 실험 - 회절

일반물리학 실험 - 회절

1. 실험 제목 : 회절

2. 목적
- 단일슬릿 회절무늬와 이중슬릿 회절무늬를 관찰하고 단일슬릿 회절무늬를 이용하여 빨간색, 녹색, 파란색 빛의 파장을 측정한다.

3. 이론

슬릿을 통과한 파동이 직진하지 않고 퍼지는 현상을 회절Diffraction이라 한다. 회절은 음파, 물질파, 빛을 포함한 모든 파동에 있어서, 진행하는 파면의 일부가 차단되었을 때 발생하는 현상으로 파의 일반적인 특징이다.

회절현상은 단일 슬릿을 통해 스크린에 나타나는 무늬들로 쉽게 관측된다. 단일슬릿의 회절무늬는 “평면파가 슬릿에 부딪칠 때 슬릿사이의 각각의 점은 광원의 점광원Point Source으로서의 역할을 하게 된다.”는 호이겐스 원리를 이용하여 설명할 수 있다.

그림 1은 단일슬릿 회절현상의 기하학적 그림이다. 그림 4에서 슬릿에서 멀리 떨어져있는 P점을 볼수 있는데, 여기서이다. AP의 길이는 BP의 길이보다 한 파장 길기 때문에 점A와 점B에서 출발하여 점P에 도착하는 빛은 서로 같은 위상을 갖게 된다.

그러나 일반적으로 AB사이의 임의의 한점에서 출발하여 점P에 도착하는 빛은 경로차에 따라 0°에서 360°사이의 위상변화를 갖게 된다. 따라서 AB사이의 임의의 한점에서 출발하여 점P에 도착하는 빛에는 반드시 그 빛과 반대위상으로 점P에 도착하는 빛이 존재하게 되는데 서로 반대위상을 가진 빛은 상쇄되어 없어지므로 결과적으로 점P에서는 어두운 회절무늬를 관찰할 수 있다.

그림 슬릿 크기에 따른 회절현상의 변화

그림 평면파

그림 구면파

그림

....

[hwp/pdf]일반물리학 실험 - 회절