¸¶ÀÌÅ©·ÎÆÄÀÇ È¸Àý

 

 

½ÇÇè¸ñÀû

 

 

´ÜÀϽ½¸´¿¡¼­ÀÇ ¸¶ÀÌÅ©·ÎÆÄÀÇ È¸Àý¹«´Ì¸¦ °üÃøÇÏ¿© ÆÄ°¡ Àå¾Ö¹°¿¡¼­ ȸÀýµÇ¾î ³ª°¡´Â Çö»óÀ» ÀÌÇØÇÑ´Ù.  

 

ÀÌ·Ð

 

 

< ´ÜÀϽ½¸´ ȸÀý >

°£¼·¼ºÀÌ ÀÖ´Â ´Ü»ö±¤ÀÌ Ä®³¯ °°Àº ¸ð¼­¸®¸¦ ¸¸³µÀ» ¶§ ±×¸²ÀÚ°¡ ¸íÈ®ÇÏ°Ô ¸ÎÇôÁöÁö ¸øÇÑ´Ù. ÀÌ´Â ºûÀÌ È¸ÀýÀ» Çϱ⠶§¹®ÀÌ´Ù. ºñ·Ï ´ÜÀϽ½¸´À¸·Î ºûÀ» Åë°ú½ÃÅ°´õ¶óµµ ½½¸´ÀÇ ÆøÀÌ ÆÄÀå¿¡ ºñÇÏ¿© ¾ÆÁÖ Á¼Áö ¾Ê´Ù¸é ½½¸´ÀÇ °¢ ºÎºÐÀ» ÅëÇÏ¿© ȸÀýµÇ´Â ºûÀÌ ¸¸³ª¼­ °£¼·ÀÌ ÀϾ´Âµ¥ ÀÌ·¯ÇÑ ¾ç»óÀº ¾Õ¿¡¼­ÀÇ ÀÌÁß½½¸´¿¡ ÀÇÇÑ °£¼·º¸´Ù ´Ù·ç±â°¡ ÈξÀ º¹ÀâÇØÁø´Ù. ¹°·Ð ¿µÀÇ ÀÌÁß½½¸´ °£¼·¿¡¼­ ÀÌÁß½½¸´ÀÇ °¢ ½½¸´ÀÌ ÆÄÀå¿¡ ºñÇÒ ¼ö ÀÖÀ» Á¤µµÀÇ ÆøÀ» °¡Áö°í ÀÖ´Ù¸é, ÇÑ ½½¸´À» Åë°úÇÏ´Â ÆĸéÀÌ ±×¸² 1¿¡¼­ ³ªÅ¸³½ °Íó·³ÀÇ ±¸¸éÆÄ°¡ ¾Æ´Ñ ȸÀý¿¡ ÀÇÇÑ °£¼·ÀÇ È¿°ú¸¦ °¡Áö°í Àֱ⠶§¹®¿¡ ´Ù¸£°Ô Ãë±ÞÇÏ¿©¾ß ÇÒ °ÍÀÌ´Ù.

ÀÌ·¯ÇÑ È¸Àý¿¡ ÀÇÇÑ °£¼·Çö»óÀ» ÇÁ¶ó¿îÈ£ÆÛ(Fraunhofer)ȸÀý À̶ó ÇÑ´Ù. ÇÁ·¹³Ú ȸÀýÀÌ º¸´Ù ÀϹÝÀûÀÎ °³³äÀ̳ª, ÇÁ¶ó¿îÈ£ÆÛÀÇ °æ¿ì¿¡´Â ½ºÅ©¸°ÀÌ »ó´çÈ÷ ¸Ö¸® ¶³¾îÁø ÁöÁ¡¿¡ À־ °è»êÀÌ °£´ÜÇØÁø´Ù.

½½¸´ÀÇ Æ´ °£°ÝÀÌ bÀÏ ¶§ ÀԻ籤¼±ÀÇ ÁøÇà¹æÇâ¿¡ ´ëÇØ ²ªÀÎ ÂÊÀ¸·Î ÁøÇàÇÏ´Â ÁöÁ¡ÀÇ È¸Àý ¹«´ÌÀÇ ¼¼±â´Â ´ÙÀ½°ú °°´Ù.

        <½Ä 1>

¿©±â¼­ I0´Â = 0ÀÎ ÁöÁ¡, Áï ¹«´ÌÀÇ ÇÑ°¡¿îµ¥¿¡¼­ÀÇ ºûÀÇ ¼¼±âÀÌ´Ù.

 

 

 

 

 

±×¸² 1. ´ÜÀϽ½¸´¿¡ ÀÇÇÑ È¸Àý ¹«´Ì. ±×¸²ÀÇ ¿ÞÆí¿¡¼­ ÀÔ»çÇÏ´Â Æò¸éÆÄ´Â Æ´ °£°ÝÀÌ bÀÎ ½½¸´¿¡¼­ ¿©·¯ ¹æÇâÀ¸·Î ȸÀýµÈ ±¤¼±Áß¿¡¼­ ¥è·Î ²ªÀÌ´Â ÆòÇ౤¼±Àº º¼·Ï·»Á Åë°úÇÏ¿© PÁ¡¿¡¼­ Áý¼ÓµÈ´Ù(ÇÁ¶ó¿îÈ£ÆÛ È¸Àý¿¡¼­´Â ÆòÇ౤¼±ÀÌ Áý¼ÓµÇ¹Ç·Î ½ºÅ©¸°ÀÌ ¾ÆÁÖ ¸Ö¸® ¶³¾îÁ® ÀÖ¾î¾ß Çϳª º¼·Ï·»Áî°¡ ±×·¯ÇÑ È¿°ú¸¦ ³»°Ô ÇÑ´Ù). ¹«¼öÈ÷ ¸¹Àº ÆòÇ౤¼±ÀÇ À§»óÀÌ °¢°¢ ´Ù¸£¹Ç·Î, À̵éÀÌ ÁßøµÈ °á°ú´Â ½ºÅ©¸°ÀÇ °¢ ÁöÁ¡¿¡¼­ ¿À¸¥ÆíÀÇ ±×·¡ÇÁ¿Í °°´Ù. ±×·¡ÇÁ´Â ¥è=0 ÀÏ ¶§ °¡Àå ¹à°í °¡ÀåÀÚ¸® ÂÊÀ¸·Î °¡¸é ¹à°í ¾îµÎ¿î ¹«´Ì°¡ ±³´ë·Î ³ªÅ¸³ªµÇ ¹àÀº ¹«´ÌÀÇ ¹à±â´Â ±Þ°ÝÇÏ°Ô ÁÙ¾îµç´Ù.

 

½ÇÇèÀåÄ¡

 

 

(1) ¸¶ÀÌÅ©·ÎÆÄ ¼Û½Å±â : {¸¶ÀÌÅ©·ÎÆÄ ±âÃÊ ½ÇÇè} ÂüÁ¶

(2) ¸¶ÀÌÅ©·ÎÆÄ ¼ö½Å±â : {¸¶ÀÌÅ©·ÎÆÄ ±âÃÊ ½ÇÇè} ÂüÁ¶

(3) ºÎ¼Ó±â±¸µé : °¢µµ ÃøÁ¤ ÀåÄ¡, ȸÀüÆÇ, ±Ý¼ÓÆÇ 

 

 

 

 

½ÇÇè¹æ¹ý

 

 

±×¸² 2. ȸÀý½ÇÇèÀÇ ÀåÄ¡ ±¸¼º. °¡¿îµ¥¿¡ ±Ý¼ÓÆÇ µÎ°³·Î ´ÜÀÏ ½½¸´À» ¸¸µç´Ù.

 

 

(1) ±×¸² 2ó·³ ¼Û½Å±â¿Í ¼ö½Å±â¸¦ ¹èÄ¡ÇÑ´Ù.

(2) °¢µµ°è°¡ ´Þ·Á ÀÖ´Â °÷¿¡ ´ÜÀϽ½¸´À» ¸¸µé¾î ¼¼¿î´Ù. ´ÜÀϽ½¸´ÀÇ ÆøÀº 7cmÁ¤µµ·Î ÇÑ´Ù.

(3) °¢µµ°èÀÇ ´«±ÝÀÌ Á¤È®ÇÏ°Ô 0oÀ» °¡¸®Å°µµ·Ï ÇÑ´Ù.

(4) ¼Û,¼ö½Å±âÀÇ ½ºÀ§Ä¡¸¦ ÄÑ°í, ¼ö½Å±âÀÇ °¨µµ°¡ ÃÖÀûÀÎ »óÅ·ΠÇÑ´Ù. (°¢µµ°è°¡ ´Þ·Á Àִ ȸÀüÃàÀ» Áß½ÉÀ¸·Î ÇÏ¿© ¼ö½Å±â¸¦ ȸÀü ½ÃÅ°¸é¼­ ´«±ÝÀ» ÀÐÀ¸¹Ç·Î, Àü·ù ´«±ÝÀÌ ÃÖ´ëÀÎ ÁöÁ¡¿¡¼­ ¹Ù´ÃÀÌ ÃÖ´ë°¡ µÇµµ·Ï ³× ´Ü°èÀÇ ½ºÀ§Ä¡¿Í °¨µµ¸¦ Á¶Á¤ÇÑ´Ù.)

(5) 0o¿¡¼­ºÎÅÍ 5o°£°ÝÀ¸·Î ¼ö½Å±âÀÇ °¢µµ¸¦ Áõ°¡½ÃÅ°¸é¼­ ¼ö½Å±âÀÇ ´«±ÝÀ» Àоî ÁØ´Ù. °¢µµ°¡ Ä¿Á®¼­ ´«±ÝÀÌ °ÅÀÇ 0À» °¡¸®Å²´Ù¸é ³× ´Ü°è·Î µÇ¾î ÀÖ´Â ½ºÀ§Ä¡¸¦ ÇÑ´Ü ³·Ã߾ ÃøÁ¤ÇÑ´Ù. À̶§¿¡´Â ¹èÀ²À» °°ÀÌ ±â·ÏÇؼ­ ȯ»êÀ» ÇØÁÖ¾î¾ß ÇÑ´Ù.

(6) 85o ±îÁö ÃøÁ¤À» ÇϵÇ, °¢µµ°¡ Ä¿Á³À» ¶§ ½½¸´ ¹Ù±ùÂÊÀ¸·Î ¸¶ÀÌÅ©·ÎÆÄ°¡ µé¾î¿ÀÁö ¸øÇϵµ·Ï ÇÊ¿ä¿¡ µû¶ó¼­´Â ¾Ë·ç¹Ì´½ È£ÀÏ µîÀÇ µµÃ¼·Î Â÷ÆóÇÑ´Ù. ¶ÇÇÑ 5o °£°ÝÀ¸·Î ÃøÁ¤À» ÇÏ´Â Áß°£¿¡ ½ÅÈ£ÀÇ ¼¼±â°¡ ÁÙ¾ú´Ù°¡ ´Ã¾î³ª°Å³ª, ´Ã¾ú´Ù°¡ ÁÙ¾îµå´Â ¿µ¿ª¿¡¼­´Â ÃøÁ¤ °£°ÝÀ» 1o Á¤µµ·Î ÁÙ¿©¼­ ½ÅÈ£°¡ ÃÖ´ëÀÎ ÁöÁ¡°ú ÃÖ¼ÒÀÎ ÁöÁ¡À» ãµµ·Ï ÇÑ´Ù.

(7) ½ÇÇè°á°ú¸¦ ±×·¡ÇÁ·Î ±×¸®°í ½Ä (1)¿Í ºñ±³ÇÑ´Ù. (ÀÌ °æ¿ì¿¡´Â ¾ÕÀÇ ½ÇÇè¿¡ ºñÇÏ¿© À̷нİú ºñ±³ÇϱⰡ ½±´Ù. ±×·¯³ª ÀÌ ½ÇÇè¿¡¼­ÀÇ ½ÇÁ¦ »óȲÀº ÇÁ¶ó¿îÈ£ÆÛ È¸ÀýÀ̶ó±â º¸´Ù´Â ÇÁ·¹³Ú ȸÀýÀ̶ó ÇÒ ¼ö Àֱ⠶§¹®¿¡ ½Ä (1)´Â ±Ù»ç¿¡ ºÒ°ú ÇÏ´Ù.)

(8) ´ÜÀϽ½¸´ÀÇ ÆøÀ» 13cm Á¤µµ·Î ÇÏ¿© ¿Ü ½ÇÇèÀ» ¹Ýº¹Ç϶ó.

 

 

 

 

 

Áú¹®

 

 

(1) ȸÀý ½ÇÇè¿¡¼­ ¼ö½Å±âÀÇ °¢µµ¸¦ 0o·ÎºÎÅÍ 85o ±îÁö ¿¬¼ÓÀûÀ¸·Î ȸÀü½ÃÄѺ¸¾Æ ¼ö½Å±âÀÇ ´«±ÝÀÌ ¿À¸£¶ô ³»¸®¶ô ÇÏ´Â °æÇâÀ» º¸¸é ȸÀýÈ¿°ú¸¦ ¹Ù·Î ¾Ë ¼ö ÀÖ´Ù. ½½¸´ÀÇ ÆøÀ» 10cm¿¡¼­ Á¡Â÷·Î ÁÙ¿© ³ª°¡¸é¼­ ÀÌ·¸°Ô Çغ¸ÀÚ. ½½¸´ÀÇ ÆøÀÌ ¾ó¸¶ ÀÌÇÏ¿¡¼­ ȸÀý¹«´Ì°¡ °üÃøµÇÁö ¾Ê°Ô µÉ±î? (Áï ´«±ÝÀÌ ¿À¸£¶ô ³»¸®¶ô ÇÏ´Â °ÍÀÌ °ÅÀÇ ¾ø¾îÁö°í ´ÜÁ¶·Ó°Ô °¨¼ÒÇÏ´Â) ÀÌ °á°ú¸¦ ¼³¸íÇØ º¸¶ó.

(2) ´ÜÀϽ½¸´ ȸÀý ½ÇÇè¿¡¼­ ÇÁ·¹³Ú ȸÀý¿¡ ¿ÀÈ÷·Á °¡±õ´Ù°í ÇÏ´Â ÀÌÀ¯´Â ¹«¾ùÀΰ¡? ±×¸®°í ÇÁ¶ó¿îÈ£ÆÛ·Î Ãë±ÞÇÒ ¶§ÀÇ °¡Á¤µéÀº ¹«¾ùÀΰ¡?

(3) °£¼·¹«´Ì¿Í ȸÀý¹«´Ì Çü¼ºµÇ´Â °úÁ¤¿¡¼­ÀÇ Áß¿äÇÑ Â÷ÀÌÁ¡Àº ¹«¾ùÀΰ¡? ÀÌ ½ÇÇèÀÇ °á°ú¿Í {¸¶ÀÌÅ©·ÎÆÄ ÀÌÁß½½¸´ °£¼·}ÀÇ °á°ú¸¦ ºñ±³ÇÏ¿© ¼³¸íÇ϶ó. 

 

Âü°íµµ¼­

 

 

(1) "¹°¸®ÇÐÃÑ·Ð" D. Halliday ¿Ü Àú, ±èÁ¾¿À ¿ª, ±³Çлç, 41-3Àý°ú 4Àý ´ÜÀϽ½¸´¿¡ ÀÇÇÑ È¸Àý (1064-1070ÂÊ), 41-6Àý ÀÌÁß½½¸´¿¡ ÀÇÇÑ È¸Àý (1073¡­1077ÂÊ)

(2) "´ëÇй°¸®ÇÐ", F.W.Searsµî ¿øÀú, ´ëÇй°¸®Çб³À翬±¸È¸ ¹ø¿ª, ±¤¸²»ç, 41-2Àý (783ÂÊ), 8Àý(800¡­805ÂÊ)

(3) "Çö´ë±¤ÇÐ" ±èÁ¾¿À ¹ø¿ª, °úÇм­Àû¼¾ÅÍ, 5-4Àý Fraunhofer Diffraction Patterns

(4) "Optics 2ÆÇ", HechtÀú, Addison Wesley, 9Àå 3Àý (339¡­346ÂÊ), 10-2Àý (401¡­434ÂÊ)

(5) "American Journal of Physics", J. Morris Blair, ¹Ì±¹¹°¸®ÇÐȸ, Á¦60±Ç 1È£ (1992) (63¡­66ÂÊ) : ÀÌ ³í¹®¿¡¼­´Â ¼Û¼ö½Å±âÀÇ ³ªÆÈ°ü¿¡ ÀÇÇÑ Á¤»óÆÄ »ý¼º°ú ¹Ý»çÈ¿°ú µîÀ» ÁÙ¿©¼­ ¼ø¼öÇÑ È¸Àý ¹«´Ì¸¦ Àß °üÃøÇÒ ¼öÀÖ°Ô ±â±â¸¦ °³·®ÇÏ´Â ¹æ¹ýÀÌ Á¦½ÃµÇ¾î ÀÖ´Ù.