간섭과 회절
빛 파동이 좁은 두 슬릿을 통과할 때, 각 슬릿은 퍼지는 파동을 내보내 뒤쪽 스크린에서 겹친다. 한 슬릿의 마루가 다른 슬릿의 마루와 만나는 곳에서 밝은 무늬가 생기고, 마루가 골과 만나면 상쇄되어 어두운 틈이 된다. 밝은 무늬는 한 파동이 더 가는 거리가 파장의 정수배가 되는 특별한 각도에서만 나타난다.
d · sin θ = m · λ
- d — 슬릿 간격 (m): 두 슬릿(또는 격자 선) 사이의 거리
- θ — 각도 (°): 패턴의 중심에서 밝은 무늬까지의 각도
- m — 차수 (unitless): 몇 번째 밝은 무늬인가. 중심에서 0, 1, 2… 로 센다
- λ — 파장 (m): 빛의 한 주기 분량 길이
파장 500 nm인 빛을 20 μm 간격의 두 슬릿에 통과시킨다. 두 번째 밝은 무늬(m = 2)의 sin θ는?
- d = 20 μm
- λ = 500 nm
- m = 2
- sin θ = m · λ / d
- sin θ = (2 × 500 nm) / 20 000 nm
sin θ = 0.05