1. 제목 : 파동 입자의 이중성 실험
2. 목적 : 다결정 흑연에서 파동으로서의 전자가 결정에서 회절 되는 원리를 이해하고 전자의 Debye-Scherrer 회절현상을 Cross-grating을 이용하여 광학적인 방법으로 유추해본다.
3. 이론
지금까지 빛이 입자라는 것을 증명하는 실험으로 주로 에너지적인 측면에서 빛의 양자 에너지 식, 광전효과, 콤프턴 효과를 들 수 있고, 반면에 빛이 파동이라는 증명은 빛의 전파와 관련된 사항으로서 빛의 반사, 굴절, 회절, 간섭 그리고 편광현상을 들 게 된다. 간단히 말해서 빛의 에너지 적 측면을 보면 분명히 입자 같은데 빛의 전파과정 측면을 보면 분명히 파동이라는 것이다. 그런데 우리를 개념적으로 헷갈리게 하는 것은 우리는 입자 모델도 머릿속에 그릴 수 있고, 파동모델도 각각 따로 머릿속에 그릴 수 있지만, 파동-입자의 이중성 모델은 도저히 머릿속에 함께 그려질 수 없다는 것이다. 간략하게 표현한 것이지만 이것이 바로 모든 물리학자를 괴롭히는 일이고, 동시에 빛은 늘 우리의 눈에 들어와 있으면서도 신비체로 남아있는 이유 중의 하나인 것이다. 따라서 오늘 날 학계는 빛의 이중성을 어쩔 수 없이 빛의 본질적인 것으로 받아들이고 있지만 이는 어디까지나 실험결과에 의한 강요일 뿐 빛의 이중성에 대한 이론 근거는 전혀 마련되어 있지 않은 상태이다. De Broglie의 가설에 모든 입자는 파동성을 가지고 있으며 그 파장은 입자의 운동에 반비례한다. 입자가 나타내는 파동의 파장은 다음과 같다.
전자들이 흑연으로 만들어진 얇은 다결정 층을 통과하게 하여 형광 막에 도착하도록 하면
일부 전자들은 회절을 일으키기 때문에 형광 막 위에 밝은 회절 환들을 만들어 낸다.
물질을 회절격자로 사용할 경우 Bragg조건에 의하면 일 때 보
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2014.03.27
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