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 같이 폭이 b인 두 슬릿이 거리 a만큼 떨어져 있다고 하자. 각 에 해당하는 방향에는 각각의 슬릿으로부터 나오는 두 쌍의 회절파가 있으며, 실제로 관측되는 무늬는 이 두 회절파들이 간섭된 결과다. 즉 두 슬릿에 의한 간섭과 회절이 결합된 무늬가 생긴다.
간섭무늬는 동일한 위상의 파원에 의한 무늬가 되고, (어두운 무늬 - 소멸 간섭) 식에 의해
로 주어지는 방향에서 극대값(밝은 무늬)이 간다. 간섭무늬의 강도 분포는 단일슬릿에 의한 회절무늬의 강도 분포에 의해서 변조(modulation)된다. 회절무늬에서 어두운 무늬(강도가 0)가 나타나는 위치는 식
로 주어진다. 슬릿간격 a가 슬릿폭 b보다 크기 때문에, 회절무늬 강도가 0이 되는 점들 사이의 간격은 간섭무늬의 경우보다 넓다. 따라서 두 슬릿의 밝은 무늬는 단일슬릿에 의해서 만들어진 것보다 더 조밀하게 배열된다. 그 결과 얻어지는 강도분포는 위 그림과 같다.
6. 실험기구 및 재료
광학대, 레이저, 이중슬릿, 줄자
실험 장치
7. 실험방법 및 구상
(1)위 그림과 같이 광학대 위에 레이저, 슬릿, 스크린을 장치한다.
(2)슬릿과 스크린의 간격 D를 가능한 길게 하고 길이를 측정한다.
(3)스크린상의 가장 밝은 간섭 무늬(n=0)의 중심으로부터 일 때의 밝은 무늬의 중심 까지의 거리 를 측정한다.
(4)일 때의 밝은 무늬의 중심까지의 거리 를 측정한다.
(5)회절에 의한 무늬에서 첫 번째 어두운 무늬()가 나타나는 점까지의 거리
을 측정한다.
(6)두 번째 어두운 무늬()가 나타나는 점까지의 거리 을 측정한다.
(7)D를 줄이면서 (2)번부터 (6)번 과정을 반복한다.
(8)다른 간격과 폭을 가진 이중슬릿에 대해서도 위 과정을 반복한다.
♠ 주의: 슬릿의 면에 지문이 찍히지 않도록 주의한다.
8. 참고문헌 및 출처
일반물리학실험, 부산대학교 물리학 교재편찬위원회, 청범출판사, p405~408
http://physica.gsnu.ac.kr/physedu
http://blog.naver.com/hypergil2345/130007954315
http://blog.naver.com/godory11