화학 · 산·염기와 중화 반응
중화 반응과 이온 수 그래프
100 mL의 용액에 산이나 염기를 조금씩 넣고, 모든 이온과 전체 이온 수의 변화를 한 그래프에서 관찰해 보세요.
통합과학2
약 10분 · 고등실험 시작 ↗
질문이 실험이 되는 곳
궁금했던 과학,
직접 실험해 보세요.
조건을 바꾸고, 변화를 관찰하고, 나만의 답을 찾아보세요.
작은 호기심 하나면 충분해요.
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지구과학 · 전향력 · 코리올리 힘
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지구시스템과학
약 15분 · 고등실험 시작 ↗
정답보다, 발견하는 즐거움.
틀려도 괜찮아요. 다시 실험하면 되니까요.
01 예상하고→02 바꿔보고→03 발견해요
단일 슬릿과 회절 무늬
슬릿의 폭과 빛의 파장을 바꾸며 밝은 무늬의 폭과 세기를 측정하세요.
시뮬레이션은 브라우저에서 실행됩니다. 실험 조건을 바꾸기 전에 학습 목표와 탐구 질문을 살펴보세요.
이 실험에서 알아볼 내용
슬릿 폭·파장·스크린 거리의 영향을 구별하고, 중앙 밝은 무늬와 어두운 무늬의 위치를 비교하세요.
교과와 단원
2022 개정 과학 계열 · 고급 물리학 · 광학. 단일 슬릿의 원거리 회절 무늬와 변인에 따른 변화를 정량적으로 탐구합니다. 원형 구경의 분해능과 다중 슬릿 회절은 이 실험의 계산 범위에 포함하지 않습니다.
연계 성취기준: 12고물03-03
탐구 질문과 해설
1. 슬릿을 더 좁히면 중앙 밝은 무늬도 좁아질까요?
오히려 넓어집니다. 첫 어두운 방향은 sinθ=λ/a이므로 폭 a가 작아지면 θ가 커져요. 기본 조건에서 폭을 50 μm에서 100 μm로 두 배 늘리면 중앙 무늬 폭은 약 44 mm에서 약 22 mm로 줄어듭니다.
2. 스크린을 두 배 멀리 두면 첫 어두운 방향의 각도도 두 배가 될까요?
각도는 그대로이고 스크린에서 중심까지의 거리가 두 배가 됩니다. 파장과 슬릿 폭이 같으면 어두운 방향이 정해지고, 스크린 거리 D에 따라 위치 y=D tanθ만 달라집니다.
모형의 가정과 실제 현상과의 차이
단색 평면파가 긴 단일 슬릿에 수직으로 입사하는 원거리 회절 모형입니다. 파장은 400–700 nm, 슬릿 폭 a는 20–100 μm, 스크린 거리 D는 1–3 m입니다. 이 범위에서 a²/(λD)≤0.025로 원거리 근사를 사용합니다. 스크린 위치 y에 대해 θ=atan(y/D), β=πa sinθ/λ, I/I중앙=(sinβ/β)²이며 중심의 극한값은 1입니다. 첫 어두운 방향은 sinθ=λ/a이고 중앙 무늬 폭은 2D tanθ입니다. 각 조건의 중앙 최대 세기로 정규화하므로 서로 다른 슬릿 폭의 실제 총 광량이나 절대 밝기를 비교하는 모형이 아닙니다. 장치의 크기는 개념 표시이며 스크린 눈금과 그래프만 mm 단위입니다. 약한 곁무늬가 보이도록 그림의 명암을 보정하지만 그래프와 측정값은 원래의 상대 세기를 사용합니다. 색은 구별용이며 근거리 회절·슬릿의 높이·편광·표면 불완전성·검출기 잡음과 원형 구경의 분해능은 생략합니다.