이중슬릿 실험
Double-Slit Experiment
시뮬레이션 제어
교육 내용
이중슬릿 실험은 양자역학에서 가장 중요한 실험 중 하나입니다. 빛이나 전자와 같은 입자를 두 개의 슬릿이 있는 장벽에 통과시키면, 화면에 간섭 패턴이 나타납니다.
이 현상은 입자가 파동적 특성을 가지고 있음을 보여줍니다. 단일 입자라도 두 슬릿을 동시에 통과하여 자기 자신과 간섭하는 것처럼 보입니다.
핵심 개념
- 파동-입자 이중성
- 간섭 패턴
- 확률 진폭
- 슈퍼포지션 원리
시뮬레이션
왼쪽: 광원 / 중앙: 이중슬릿 / 오른쪽: 간섭 패턴실시간 렌더링
수학적 설명
두 슬릿에서 나온 파동의 중첩은 다음과 같이 표현됩니다:
ψ = ψ₁ + ψ₂ = A·sin(kr₁ - ωt) + A·sin(kr₂ - ωt)
여기서 r₁과 r₂는 각 슬릿으로부터의 거리입니다. 간섭에 의해 밝은 줄(건설적 간섭)과 어두운 줄(파괴적 간섭)이 번갈아 나타납니다.