실험1 이중실틈에 의한 간섭 실험2 단일거울에의한 간섭 실험3 이중거울에의한 간섭

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실험1 이중실틈에 의한 간섭 실험2 단일거울에의한 간섭 실험3 이중거울에의한 간섭에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

632.8
2.1
0.3
200
0.45
0.4218
675
632.8
6.7
650
1.3
1.3710
650
632.8
2.7
0.4
200
0.3
0.3162
600
632.8
5.2
650
1
1.0282
666.67
632.8
5.4
0.5
200
0.25
0.253
625
632.8
1.2
650
0.8
0.8226
666.67
632.8
5.4
일단 파장값 자체가 너무 작은값이여서 무늬간격의 아주작은 오차에도 커다란 변화를 보이게 되어서 이런 결과가 나왔다고 생각된다.무늬간격을 측정함에 있어서 간격사이의 기준이 너무 모호했고,어림으로 자를 이용하여 간격을 측정하여서 부정확함이 많을수 밖에 없었던 실험이었던것 같다.실틈과 무늬사이의 거리도 줄자를 이용해 측정하였지만,정확하게는 측정되지 않았던것 같다.하지만 결과적인 실험 오차율은 그리 크지 않은 실험이었다.
2)반도체 레이저의 파장이 6505nm일 때,실틈의 간격을 결정하여 본다면,
거리
레이저 파장
무늬간격(△y)
실틈간격(mm)
200cm
6505nm
0.6cm
2.2mm
0.45cm
2.9mm
0.3cm
4.3mm
0.25
5.2mm
650cm
6505nm
2.1cm
2mm
1.3cm
3.25mm
1cm
4.2mm
0.8cm
5.3mm
→로 볼수 있을것이다.
●분석 및 토의
1)간섭무늬간격 로 정의되므로 레이저의 파장 로 구할 수 있을것이다.개요에서 살펴본대로 , 로 구할 수 있다.그림에서 설명했던대로 h는 광원에서 거울까지의 거리,H는 거울에서 간섭무늬까지의 거리를 말한다.D는 나타나는 간섭무늬의 전체 직경이 될것이다.레이저의 실제파장이 632.8nm이므로 이론적 무늬간격을 구할수 있을것이다.이를 이용하여 측정한 레이저의 파장과 이론값을 표로 정리해 보았다.
거울
거리
(h)[cm]
무늬
거리
(H)[cm]
무늬
직경
(D)[cm]
무늬간격(y)[cm]
파장(λ0)[nm]
오차율(%)
실험값
이론값
실험값
이론값
10
290
2
0.25
0.275
575nm
632.8
9.1%
10
290
3
0.17
0.183
583.67nm
632.8
7.8%
10
290
4
0.125
0.137
575nm
632.8
9.1%
광원에서 거울까지의 거리(h),거울에서 무늬까지의 거리(H)는 10cm,290cm로 고정시키고 거울을 회전시켜가면서 반사광과,투과광과의 간섭무늬크기에 변화를 주면서 무늬간격을 측정하였다.그러나 간섭이 일어날때의 무늬간격 자체가 너무 조그맣게 나와서 정확히 측정하기가 매우 힘들었다.그래서 일정간격안에 있는 간섭무늬의 개수를 측정해서 간격을 개수로 나눠주어,간섭무늬의 간격을 구하였다.정확하다고 볼수는 없지만,직접무늬간격을 측정하는것보다 오히려 정확할것이라 생각되어서 이 방법을 택하게 됐다.D= 2cm일 때, 1cm간격안에 4개의 무늬가 있었고 D=3cm일 때,1cm안에 7개 D=4cm일 때,1cm안에 8개의 간섭무늬가 있었다.이를 이용해 파장을 계산해본결과 역시 다소 부정확한 값이 나왔다.D=4cm일때를 살펴보면,무늬간격이 이론값과 크게 차이없이 측정돼었음에도 불구하고,nm단위의 파장에서는 큰 차이를 보이게 되었다.1번 실험과 마찬가지로 안좋은 실험여건속에서 정확한 값을 측정해내는것이 매우 힘들었고,다소의 오차가 있을 수 밖에 없었던 실험이었던것 같다.
2)이중실틈으로 파장을 측정할때는,간섭무늬가 매우 또렷하게 나왔기 때문에 거리와 무늬간격을 측정하는데 별 어려움이 없었으나,거울을 이용한 측정법은 반사광과 투과광의 간섭파형이 모호하게 나타나고,적절한 거울의 각도,뚜렷한 간섭무늬를 측정하기가 힘들었다.너무 먼 곳에 스크린이 있을경우는 간섭파형이 흐려져서 제대로 측정하기 힘들었고,가까운곳에 스크린을 위치시켰을때는 간섭무늬간격이 너무 작아서 측정에 어려움이 많았던것 같다.측정된 파장값을 보면 두방법 모두 비슷한 값이 나왔다.
●분석 및 토의
1) 두 광원과 스크린까지의 거리, 광원 사이의 거리를 계산한다.
→ 스크린까지의 거리는 3m로서 실험세트의 스크린으로는 측정이 용이하지 않아서 벽면에 레이저를 쏘아서 실험하였다.광원 사이의 거리 d=0.2374cm로 측정되었다.
2) 무늬 간격으로부터 레이저 광의 파장을 측정해본다.
→L=h+H h=22cm H=278cm L=300cm 로 측정되었다.
D[cm]
d[cm]
△y[cm]
레이저광 파장[nm]
오차
실험값
이론값
3
0.2374
0.0833
659.18
632.8
4.2%
→ 레이저의 파장의 실험값을 보면 실제레이저의 파장과 거의 비슷하게 측정

키워드

이중실틈,   간섭실험,   단일거울,   이중거울,   현대광학