[일반물리학실험]회절격자 분광기를 이용한 빛의 파장 측정 2부

실험 결과

1. 결과 분석

1) 단위길이당 회절격자 선의 수 : N= 600개/㎜

2) 회절격자 선간의 거리 : d = 1/N = 1/600㎜

mλ = dsinθ 에서 d = 1/N 이므로 λ = sinθ/mN(m은 차수, N=600개/㎜)

3) 우측 슬릿으로 관측한 값

순서	색깔	차수(m)	각도(θ)	sinθ	λ(㎚)
1	빨간색	1	25	0.42	700×106
2	주황색	1	23	0.39	650×106
3	초록색	1	19	0.33	550×106
4	파란색	1	13	0.23	380×106

4) 좌측 슬릿으로 관측한 값

순서	색깔	차수(m)	각도(θ)	sinθ	λ(㎚)
1	빨간색	1	24	0.41	680×106
2	주황색	1	22	0.37	610×106
3	초록색	1	20	0.34	560×106
4	파란색	1	17	0.29	` 480×106

 

토의 사항

1. 실험 고찰

[그림 4]를 보며 관측한 값과 파장(㎚)의 값을 비교하여 보면 우측슬릿으로 관측한 값 중 에 파란색의 값이 [그림 4]와 비교하였을 때 오차의 값이 크다. 또한 좌측 슬릿으로 관측한 값 중 초록색 즉 녹색이 [그림 4]의 녹색과 오차가 크지 않지만 정확하지 않다. 나머지 관측한 값은 [그림 4]의 범위와 일치하고 있다. 이에 따라 빛의 파장은 약 300～800㎚ 사이에 보라색부터 빨간색까지 존재한다고 볼 수 있다.

[그림 4] 빛의 파장

[그림 4]에 따르면 약 380～450㎚ 이 보라색, 약 450～500㎚이 파란색, 약 500～550㎚이 초록색, 약 550～590㎚이 노란색, 약 590～620㎚이 주황색, 620～800㎚이 빨간색이라는 것을 알 수 있었다. 본 실험을 할 때 측정값이 우리 눈으로 어림짐작하여 각도를 재서 측정하였기 때문에 오차가 심할 수밖에 없는데 [그림 4]의 값과 측정된 값이 얼추 비슷하였다. 

위 실험의 오차 값이 크게 나기 때문에 여러번 측정을 해야 한다고 알고 있었다. 실험에서 가시광선 영역 중 빨간색의 파장이 가장 길고 보라색의 파장이 가장 짧다는 것을 알 수 있었다. 왜냐하면 파장의 길이가 각각 다르기 때문이다. 파장이 짧을수록 굴절률이 커지고, 반대로 파장이 길수록 굴절률이 작아져 서로 다른 색깔을 나타낸 다는 것을 알 수 있었다.

 

참고 문헌

대학물리학실험, ㈜북스힐, 원광대학교, 물리학교재연구회 p.256

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