Young의 이중 슬릿 실험
- Young's double slit - 왜 그럴까요?
이중슬릿을 통과한 빛의 행동에 대하여 생각해 보세요.
평면파가 여러 가지 크기의 구멍을 통해서 지나갑니다. 파장보다 슬릿의 폭 a가 작을 수록 파동의 회절이 크게 일어납니다.
(a)슬릿 간격 a = 0.6λ(파장의 0.6배) (b) a = 3.0λ (c) a = 1.5λ
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예리한 면도날의 구멍을 통과한 레이저 빛의 그림자에서 나타나는 회절무늬.
회절은 슬릿이나 구멍에서만 관측되는 것이 아니라 모든 그림자에서 볼 수 있습니다. 가장 뚜렷한 그림자라도 그 가장자리에서 희미하게 흐려져 있음을 볼 수 있습니다.
(Fundamentals of Physics - Holiday, Resnick, Walker)
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Young의 간섭 실험. 스크린 A의 작은 구멍 S0에서 회절된 빛이 스크린 B에 있는 작은 구멍 S1과 S2를 지나게 됩니다.
두 개의 작은 구멍을 지난 빛이 스크린 B와 C사이에서 중첩되어 스크린 C에 간섭무늬를 만듭니다.
(Fundamentals of Physics - Holiday, Resnick, Walker)
보강간섭
밝은 지역은 보강간섭이 일어나고 있으며, 결맞은 빛의 상승효과로 더욱 밝게 보이는 곳입니다.
보강간섭을 일으키려면 경로차 dsinθ는 0이거나 파장의 정수배가 되어야 합니다.
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d: 슬릿의 간격(m)
θ: 회절 각(rad)
λ: 빛의 파장(m)
D: 슬릿으로부터 스크린까지의 거리(m)
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위의 m값에 따라 번호를 매길 수 있습니다. 예를 들어, m=0일 때 θ=0입니다. 결국 중심축이 스크린의 중심에 있게 됩니다.
상쇄간섭
상쇄간섭을 일으키려면 두 빛의 경로차가 반파장의 홀수배일 때 나타납니다.
이때에는 두 광원이 결맞지 않아 빛이 소멸되어 버립니다.
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d: 슬릿의 간격(m)
θ: 회절 각(rad)
λ: 빛의 파장(m)
D: 슬릿으로부터 스크린까지의 거리(m)
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위의 m값은 상쇄간섭에 의한 어두운 무늬에 번호를 매길 때 사용합니다.
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두 슬릿으로부터 도착한 파가 위상이 같을 때 밝은 무늬가 생기고 위상이 같지 않은 파가 겹칠 때 검은 무늬가 생깁니다.
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