단일슬릿, 이중슬릿실험

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단일슬릿, 이중슬릿실험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

는 극소 회절무늬 사이 거리이고 L은 스크린과 레이저 사이 거리이다.
(a) L = 50cm : 첫 번째 극소 : 0.2cm , 두 번째 극소 : 0.4cm
세 번째 극소 : 0.6cm <-첫번째 극소와 두 번째 극소가 겹쳤다.
(b)L = 100cm : 첫 번째 극소 : 0.35cm , 두 번째 극소 : 0.70cm
세 번째 극소 : 1.05cm
(c) L = 150cm : 첫 번째 극소 : 0.5cm , 두 번째 극소 : 1.0cm
세 번째 극소 : 1.5cm
그림1. 단일슬릿의 회절무늬
그림1에서의 첫 번째 극소 측정값을 식(1)에 대입하면 슬릿의 폭 a를 구할 수 있는식이 아래와 같다.
---------------------(2)
이 식을 이용해 슬릿의 폭을 구하면 표1과 같다.
표1. 단일 슬릿에서 슬릿 폭
레이저와 스크린 사이 거리[cm]
슬릿 폭[mm]
50
0.1588
100
0.1814
150
0.1905
단일슬릿에서 슬릿 폭의 측정은 스크린과의 거리가 멀수록 더 정확하므로 0.1905mm 정도 된다고 추정할 수 있다.
2)이중슬릿
이중슬릿은 50cm 와 100cm 에서는 측정하기 어려울 정도여서 150cm 이상에서 측정했는데 슬릿 무늬 모양은 큰 무늬 속에 작은 무늬 들이 있는 구조로 되어있지만 슬릿 촉들이 갔다고 볼 때 큰 무늬만을 고려하면 된다. 슬릿의 폭을 우연히도 아주 작게 만들어져 단일 슬릿보다 더 작은 값이 예상 되었다.
(a) L = 150cm : 큰 극소 간의 간격이 0.35cm이고 큰 극소 사이에 작은 선 모양의 무늬 들이 촘촘히 있다.
(b) L = 250cm : 큰 무늬 사이에 작은 선 모양의 무늬 들이 촘촘히 있는 것이 150cm 보다 훨씬 선명히 보인다.
(c) L = 250cm : 큰 극소 간의 간격이 0.6cm
(d) L = 250cm : 큰 극소 간의 간격이 0.85cm
그림2. 이중슬릿의 회절무늬
그림2와 식(2)를 이용하여 두 슬릿 사이의 폭을 계산하면 표 2와 같다.
표2. 이중 슬릿에서 슬릿사이 폭
레이저와 스크린 사이 거리[cm]
슬릿 사이 폭[mm]
50
0.272144
100
0.264584
150
0.261471
여기서 알 수 있듯이 슬릿 사이 폭이 0.26mm 정도 이고 슬릿 폭은 b=a/3
로 0.09mm 이다. 즉 슬릿폭을 0.1mm 정도 되게 아주 작게 잘 만들었다.
이 실험을 위한 장치는 그림3과 같다.
그림3. 실험장치도

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단일슬릿,   이중슬릿,   회절,   광학실험