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때 실제보다 작은 값이 측정되었을 것이다.
③ 레이저가 정확히 슬릿의 구멍을 향하지 않아서 손으로 조정하여 레이져가 구멍을 통과하도록 해야했는데 이 과정에서 손의 떨림으로 인해 일정하지 않은 값이 나올 수 있다.
5. 토의
이번 실험
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250mm
0.8mm
800nm
500mm
1.6mm
800nm
1000mm
3.2mm
800nm
평균
800nm
슬릿 종류
슬릿 크기
d
D
2y
E
0.04mm
0.500mm
250mm
0.4mm
800nm
500mm
0.8mm
800nm
1000mm
1.6mm
800nm
평균
800nm
슬릿 종류
슬릿 크기
d
D
2y
F
0.04mm
0.250mm
250
0.8mm
800nm
500
1.6mm
800nm
1000
3.2mm
800nm
평균
800nm
6. 분석 및 토
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미
이 실험이 최초로 행해진 것은 19세기 초 토머스 영이 광자를 대상으로 한 이중 슬릿 실험이었다. 17세기의 뉴턴은 빛이 입자임을 주장하였고 이것은 오랫동안 정설로 여겨졌으나, 이 실험을 통해 간섭이 확인됨으로써 반증되었다. 이 실험
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~{psi}over{2}~=~{pia}over{lambda}sin theta
위의 그림 슬릿 1에서 폭은 0.8cm( 슬릿 1 )이다. 따라서 값은.
=
{ a lambda } over { pi sin theta }
=
{ 0.008 lambda } over { pi sin theta }
이중 슬릿에서
beta~=~{pid} over{lambda}sin theta
d의 값은 2cm( 슬릿 10 )이다.
beta
값은
d =
{ b
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가 되는 곳, 즉, 에 해당한다. 인접한 두 개의 주요 최대 값 사이에 N-2개의 보조 최대 값이 존재하게 된다.
다중 슬릿에 의한 광도분포는 그래프와 단일슬릿 그래프를 합성시킨 모양이 된다.④ 위상자 방법
이상적인 경우에 영의 실험은 위 그
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(식 1)에서
로 둘 수 있다. 이를 (식 1)에 다시 적용하면 아래의
식을 얻는다.
[그림 5] 이중슬릿의 간섭 무늬에 의한 강도 분포
이 식에 의하면 최대점의 밝기는 중심축으로부터의 거리에 관계없이 항상 일정해야 하지만 실제에 있어서 최대로
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폭을 주게 된다. 그 회절 문양에 대한 세기는 진폭의 제곱에 비례한다. 즉,
(4)
이 된다. 편리를 도모하기 위하여 단일슬릿의 회절에서의 진폭 및 세기에 대한 공식을 일반화하여 새로 방정식 번호를 붙여서 쓰면 다음과 같다. 즉,
(5)
단일 슬릿
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릿 회절 형태에서 몇 개의 최대 위치가 생길까요? 또 그 이유는 무엇입니까?
의식에서
이고 이면 이 된다.
이므로
이어야 한다.
이다.
즉 슬릿의 폭W가 사용한 빛의 파장보다 작으면
단일슬릿 회절형태에서 가운데 하나만 보여 지는 회절형태
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조사한다.
⑤ 식(3)과 식 (4)를 이용하여 빨간색, 녹색, 파란색의 빛의 파장을 구한다.
A
B
C
D
E
F
G
슬릿의개수
1
1
1
2
2
2
10
슬릿 한 개의 간격
0.04
0.08
0.16
0.04
0.04
0.08
0.06
슬릿과 슬릿 사이의 간격
0.125
0.250
0.250
0.250
슬릿판의 슬릿의 개수와 간격(mm)
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다음과 같다.
일반적으로 각이
(어두운 무늬)
로 주어질 때 어두운 무늬(강도가 0)가 됨을 알 수 있다. 가 아주 작은 경우 이므로 D와 x'을 측정함으로써 슬릿 폭 b를 구할 수 있다.
d.동일한 두 개의 평행한 슬릿에 의한 Fraunhofer 회절
위 그림과
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