광학
영의 이중 슬릿
두 개의 코히어런트 슬릿의 간섭으로 균등하게 간격을 둔 밝은 줄무늬가 생성된다 — Δy = λL/d. d를 넓히면 줄무늬가 밀집한다.
영의 이중 슬릿 — 인터랙티브 광학 시뮬레이션. 두 개의 코히어런트 슬릿의 간섭으로 균등하게 간격을 둔 밝은 줄무늬가 생성된다 — Δy = λL/d. d를 넓히면 줄무늬가 밀집한다. 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.
영의 이중 슬릿
두 코히런트 슬릿이 간섭하여 균일한 밝은 무늬를 만듭니다 — Δy = λL/d. d를 넓히면 무늬가 촘촘해집니다.
두 슬릿에서 나오는 결맞음 광원은 경로차에 따라 달라지는 위상을 만듭니다. Δy = λL/d에서의 보강간섭은 균일한 간격의 밝은 무늬를 만듭니다. 슬릿 간격 d가 좁을수록 무늬가 조밀해지고, 파장이 길수록 무늬가 넓게 퍼집니다 — 빛의 파동성을 보여준 영의 고전적인 실험입니다.
- Δy = λL/d
- 보강 무늬
조사 개요
랩을 열기 전에 질문을 계획하세요.
이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.
운전 질문
촘촘하게 배치된 두 슬릿을 통과한 빛은 스크린에 밝고 어두운 무늬 패턴을 만듭니다. 슬릿을 더 가깝게 하면 무늬는 더 촘촘해집니까, 더 넓게 퍼집니까?
검토할 예측
- 더 가까운 슬릿을 위한 더 좁은 간격.
- 프린지 간격은 슬릿 분리에 의존하지 않습니다.
- 더 넓음 - 슬릿 분리가 더 작을수록 프린지 패턴이 더 많이 퍼집니다.
다양한 역할
설정하는 것:
- 슬릿 분리 d (µm)
측정하는 것:
- 프린지 간격 y (mm)
실험 진행 방법
- young-double-slit 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 빛의 파장은 550nm입니다. 화면은 슬릿에서 100cm 떨어진 곳에 위치합니다.
- 무늬 간격 표시를 활성화하세요.
- 각 시행에 대한 슬릿 분리를 설정하고 결과 프린지 간격을 화면에 기록합니다.
지배방정식
이중 슬릿 프린지 간격 — Δy = λL/d
거리 d로 분리된 두 개의 응집성 슬릿은 y = λL/d 간격의 거리 L에서 스크린에 간섭 줄무늬를 생성합니다. 슬릿이 가까울수록(d가 작을수록) 패턴이 더 넓게 퍼집니다. 파장이 길수록 간격도 넓어집니다.
인쇄용 실험지에서 학생이 계산할 내용
- 한 번의 시행에서는 λ = 550nm, L = 100cm를 사용하여 y = λL/d를 계산합니다(y를 mm 단위로 얻으려면 단위를 주의 깊게 변환해야 함). 표와 비교해 보세요.
- y = λL/d를 사용하여 더 작은 슬릿 분리 d가 더 넓은 간격의 줄무늬를 생성하는 이유를 설명하십시오. 이는 처음 추측한 것과 반대입니다.
실험 밖에서의 활용
- 이 실험은 거꾸로도 진행할 수 있습니다: 무늬 간격, 슬릿 간격, 스크린 거리를 측정한 다음 λ를 구하는 것입니다. 이는 물리학자들이 처음으로 가시광선의 파장을 정밀하게 측정한 방법입니다. (가시광선 파장에 비해) 매우 작은 슬릿 간격 d가 왜 볼 수 있고 측정할 수 있을 만큼 넓은 무늬 패턴을 만드는 데 필요한지 설명하세요.
- Young의 원래 실험에서는 안정적인 간섭 패턴을 생성하기 위해 두 슬릿의 빛이 일관성(고정 위상 관계)이어야 했습니다. 즉, 두 개의 개별 램프가 아닌 두 슬릿을 조명하는 단일 작은 소스를 사용했습니다. 두 개의 독립적이고 상관되지 않은 광원이 안정적이고 눈에 보이는 줄무늬 패턴을 생성하지 못하는 이유는 무엇입니까?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 영의 이중 슬릿에 오신 것을 환영합니다
- 이중 슬릿 선택
- 재생을 누르세요
- 밝은·어두운 무늬
- 검사기 열기
- 잘 하셨습니다!
대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.