영의 이중 슬릿 실험 

영의 이중 슬릿 실험

 경로차와 위상차의 관계

 복사조도

근사식 을 이용

cos 값이 1이면 보강간섭 0이면 소멸간섭











sin ) (

cos 4

) ( cos

4 ₀ ² ₀ ²











I I

I  



s y / tan

sin

     

cos 4 ₀ ²

s I ay

I









,...

3 , 2 , ,

0   



 _ s ay

....

3 , 2 , 1 , 0

, 

 m

a s y_m m

a y _ s



 m P

S P

S





예제

 슬릿간격이 0.2 mm인 두 개의 나란한 같은 크기의 좁은 슬릿에 빛이 비춰진다. 간섭무늬는 1 m 떨어진 스크린 위에 나타나며 무늬 사이 간격 ∆𝑦는 3.29 mm이다. 이 빛 의 파장은 얼마인가? 스크린 위의 복사조도는 위치에 따 라 얼마나 달라지는가?(각 빔의 조도는 I₀라 하자.)

허광원 이중슬릿 간섭

 스크린과 거울 M’ 사이의 거리가 좁아지면 교차점의 무 늬는 어둡게 나타난다.

이 교차점에서 두 개의 간섭 빔 들사이의 경로차가 없으 므로 밝은 무늬가 예상된다.

그러나 실험결과가 반대로 나타나는 것은 공기와 유리 사이의 반사에 따른 𝜋 만큼의 위상 차이 때문이다.

프레넬 거울

프레넬 겹프리즘

연습문제

 두 개의 슬릿에 두가지 파장을 가진 빛이 입사된다. 한 빔의 파장은 436 nm이다. 스크린에 4번째 최소값 무늬 의 위치는 다른 파장 빛에 의해 생긴 4번째 최고값 위치 와 같다. 이 빛의 파장은?

연습문제

 영의 실험에서 0.2 mm 떨어진 두 개의 슬릿에 단색광이 입사되고, 스크린은 슬릿에서 11.5 m 뒤에 놓여있다. 0번 째 최고값의 위치와 5번째 최소값 사이의 거리가 34.73 mm이다. 이 빛의 파장은?

연습문제

 준 단색광인 빛이 영의 이중 슬릿에 비춰진다. 검은 줄 무늬 사이의 간격이 5.6 mm이고, 슬릿이 잇는 평면과 스 크린 사이의 거리는 10 m이다. 장치 배열을 간단히 스케 치하라. 가장 뒤에 놓인 단일 슬릿은 왜 필요한가. 이 빛 의 파장은?

연습문제

 영의 간섭 실험 장치에서 슬릿 사이의 간격이 0.5mm이 고, 빛의 파장이 600 nm이다.

(a) 스크린 상의 무늬 간격이 1 mm가 되려면 스크린과 슬 릿 사이의 거리는?

(b) 굴절률이 1.5이고 두께가 0.1 mm인 유리가 한 슬릿 앞 에 놓여있다. 이 경우, 스크린에 나타난 무늬 사이의 거리는?

(c) 간섭무늬의 최고값에서 피크의 중간(half maximun)까지 의 거리에 해당하는 경로차이는?