Young의 이중 슬릿 實驗
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작성일 23-02-06 13:39본문
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이중슬릿 이전에는 결맞음 말고도 회절에 의해 두 빛으로 갈라져야하는데, 단일슬릿이 없으면 그 전에 회절을 일으킬 수 없기 때문에 실험이 불가능하다는 것을 알아냈다.)
Young의 이중 슬릿 實驗
처음에 광원인 레이저, 단일슬릿, 이중슬릿, 스크린을 이용해 實驗을 해야 하는데, 불을 끄고 하는 것이 더 잘 보일 것이다. 이때 스크린 뒤에는 적어도 250mm이상의 거리가 확보된 채 처음 해야한다. 이중슬릿 같은 경우는 두 개의 선이 조그맣게, 단일슬릿 같은 경우는 한 개의 선이 조그맣게 표시되어있다 이중슬릿과 단일슬릿을 혼동하는 일이 절대 없어야 되고, 레이저광선을 직접 보게 되면 실명할 위험이 있으므로 그러한 일이 없도록 해야 한다. 이때 라는 식을 이용하여 파장을 구하는 것이 관건이다. 첫 번째로 단일슬릿의 necessity 이다. 광원의 파장 같은 경우는 아무리 변수가 바뀌어도 단색광이므로 파장은 일정해야한다. 그러므로 이중슬릿이 0.25mm일 때의 파장이나 0.5mm일 때 파장은 같아야한다.) (만약 백색광이었다면 여러 색깔의 빛이 나오겠지만 단색광이라서 명암만 나타난다. 단일슬릿과 레이저의 사이 거리를 짧게 하고, 단일슬릿과 이중슬릿 사이 거리를 길게, 그리고 이중슬릿과 스크린의 사이 거리를 역시 길게 한다.
다른 것에 앞서 우선 진위여부부터 논할 것이다.)(D는 이중슬릿과 스크린 사이의 거리, d는 이중슬릿과 이중슬릿 사이의 간격, 람다는 광원의 파장이다. 일부 책(대학 물리학)이나, 혹은 고등학교 책에서는 단일슬릿은 광로차를 같게 하기위해, 그리고 두 빛이 평행하기 위해, 혹은 결맞음화 되기 위해 필요하다고 나와 있다 그리고 백색광이나 가시광선, 자연광 같은 경우는 결맞음 화되지 않아서 이중슬릿 간섭실험 하기 전에 단일슬릿을 설치해야한다고 나와 있고, 레이저 같은 경우는 이미 결맞음 화 되서 단일슬릿이 필요 없다고 하였다.
순서
Young의 이중슬릿을 이용한 간섭實驗을 통해서 빛의 wave성을 이해하고 입사광인 적색 레이저의 파장을 직접 측정(測定) 해보는 것이 이 實驗의 요지이다. 물론 각각 두 개를 비교하는 일은 없지만, 0.25mm일 때 측정한 5개의 파장의 mean(평균)이, 문헌 값의 빨간빛 파장과 비교하여 오차율을 구하고 두 번째도 마찬가지로 구한다. 처음에는, 굳이 단일슬릿이 없을 필요도 없다고 생각하였다.
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단일슬릿의 간격을 고정시키고, 이중슬릿 사이 간격을 0.25mm와 0.5mm 두 번을 측정하되, 각각 5번씩 이중슬릿과 스크린의 사이 거리를 800mm에서 처음 해서 50mm씩 늘려가면서 5번 측정한다.(델타y는 선명한 회절 무늬 중 구하고자하는 길이를 그 사이의 회절무늬개수로 나눈 것, 즉 회절무늬사이의 간격, 즉 인접한 보강간섭무늬와 보강간섭무늬사이의 거리이다.
설명
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Young의 이중슬릿을 이용한 간섭실험을 통해서 빛의 파동성을 이해하고 입사광인 적색 레이저의 파장을 직접 측정해보는 것이 이 실험의 요지이다. 처음에 광원인 레이저, 단일슬릿, 이중슬릿, 스크린을 이용해 실험을 해야 하는데, 불을 끄고 하는 것이 더 잘 보일 것이다. 단일슬릿과 레이저의 사이 거리를 짧게 하고, 단일슬릿과 이중슬릿 사이 거리를 길게, 그리고 이중슬릿과 스크린의 사이 거리를 역시 길게 한다. 하지만 다른 조원의 생각을 듣고 왜 필요한지 알 것 같다.
다.