DSLR 카메라를 이용한 단일슬릿 회절무늬와 이중슬릿 간섭무늬의 측정과 분석
Measurements and analysis of both single slit diffraction and double-slit interference patterns by using a DSLR camera
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초록
물리 탐구실험에 활용할 수 있도록 상용 DSLR 카메라를 이용하여 단일슬릿 회절 및 이중슬릿 간섭무늬를 촬영하였다. 카메라의 CMOS 이미지 센서의 픽셀들에 저장된 회절 및 간섭무늬들의 세기에 해당하는 JPEG 파일의 2진수 비트값은 Matlab 프로그램을 이용하여 10 진수값으로 변환하였다. 추출된 비트값은 통계 분석용 Origin 프로그램을 이용하여 회절 및 간섭에 대한 이론적인 함수로 각각 적합하였다. 효과적인 탐구 실험을 위하여 카메라 촬영의 과정과 기술에 대한 응용을 상세히 기술하였다. 결과적으로, 촬영된 무늬들의 JPEG 사진의 비트값을 이론적인 회절과 간섭의 함수로 적합하여 3 개의 매개변수를 - 슬릿 폭, 슬릿 사이의 간격 및 스크린과 슬릿 사이의 거리 - 만족스럽게 구할 수 있었다.
Abstract
Both single slit diffraction patterns and the Young's double slit interference patterns were photographed with a commercial digital single lens refractor(DSLR) camera for school physics experiments. The photographed JPEG file's binary bitmap data which were correspond to diffraction and interference intensities were transformed to decimal bitmap data by the Matlab software. This transformed bitmap data were fitted by well known theoretical single slit diffraction and double slit interference functions using the statistical Origin pro(ver.8.0) package. The application of our experimental procedures and techniques were described in details for school physics inquiry activities. From both the bit map data and theoretical functions, three important experimental parameters (i.e., slit width, slit interval, and distance between slit and screen) were obtained by computer analysis with satisfaction.
참고문헌 (6)
- 한향옥, "광 다이오드와 CCD 카메라를 이용한 이중슬릿 간섭무늬 측정", 석사, 물리교육전공, pp.2014
- 윤은미, "빛의 간섭과 회절 개념 이해를 위한 컴퓨터기반 광학실험 개발 및 적용", 석사, 과학교육과 물리전공, pp.2013
- 이재복, "회절 실험을 이용한 굴절률 측정과 과학 교육 적용", 현장과학교육, 8(2), pp.123~129 (2014), 한국현장과학교육학회
- 조지형, "샤프심에 의한 프라운호퍼 회절 연구", 석사, 물리교육, pp.2008
- Elliot K H, "The use of commercial CCD cameras as linear detectors in the physics undergraduate teaching laboratory", Eur. J. Phys, 19, pp.107~117 (1988)
- Halliday D, "Fundamentals of Physics", pp.996~ (2008), John Wiley & Sons