보고서 설명

1. 실험목적
격자(grating)에 의한 광분산(光分散)의 원리를 이해하고, 이를 이용한 회절격자 분광기로 미지 광원이 내는 빛의 파장을 측정한다.

본문일부 및 목차

백열등, 기체방전관 등에서 나오는 빛이 프리즘이나 회절격자(diffraction grating)를 통과하면, 이 빛은 각 파장별로 분산(dispersion) 되어 스펙트럼을 나타낸다. 그림 41.1과 같이 회절격자 G에 수직으로 입사하면 이 빛은 격자의 슬릿(slit)에서 회절된다. 회절격자 G에 있어 인접된 격자사이의 간격을 d라 하고, 파장이 인 입사광이 각도만큼 회절하였다고 할 때,
(41.1)
식을 만족한다면 그 방향으로 회절된 빛은 보강간섭을 하게 되어 밝은 빛이 나타난다. 파장이 다른 빛은 식(41.1)에 의하여 회절각이 다른 지점에 밝은 상을 형성하므로, 입사광은 파장별로 분산되어 스펙트럼 무늬를 이룬다. 따라서 회절각 를 측정하면 d와 사이의 관계를 알 수 있으며, 여기에 d를 이미 알고 있다면 빛의 파장을 구할 수 있다.

① 방전관 지지대에 방전관을 연결한다.
② 감전의 위험 또는 실험 후 방전관을 교환할 때에 화상의 위험이 있으니 장갑을 꼭 착용한다. 후에 고전압장치의 전원을 연결한다.
③ 스위치를 켜고 실험에 알맞은 세기의 빛을 조절한다.
④ 회절격자 분광기에 회절격자를 끼우고 회절격자 분광기 슬릿 앞에 방전관을 맞춘다.
⑤ 반대쪽 렌즈를 통해 회절된 빛을 관측한다.
⑥ 렌즈를 통해 스펙트럼을 확인하고 분광기 내에 눈금자로부터 스펙트럼의 특정 파장의 위치를 측정한다.
⑦ 완전히 밀폐된 상태로 분광기 렌즈를 통해 관측하면 주위는 온통 검고 빛 이외는 보이지 않는다. 눈금이 잘 보이지 않으면 분광기 윗덮개를 조금 열어서 측정하거나 분광기 옆 에 창을 열어서 확인한다.
⑧ 다른 기체 방전관에 대하여 실험을 반복한다. (방전관을 교환할 때는 고전압 장치의 전 압을 0으로 맞춘 후 전원을 내릴 수 있도록 하고, 방전관이 깨지지 않게 주의한다.)
⑨ 특정 파장의 위치를 측정 후 기록할 때 눈금을 보정하여 파장을 기록한다.

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#회절격자 분광기빛의파장

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