회절 격자

회절 격자

회절격자는 표면에 아주 가느다란 줄이 새겨진 투명한 판을 말합니다.
표면에 새겨진 줄은 아주 세밀하기 때문에, 그냥 눈으로 보아서는 줄을 볼 수 없으며, 회절현상이 일어나는 것으로 보아 줄이 새겨져 있다는 것을 짐작할 수 있습니다.

회절격자에 새겨진 틈의 각 부분을 통과한 빛은 휘어지면서 재미있는 현상을 일으킵니다. 틈새를 통과한 빛은 다른 틈을 통과한 빛과 서로 간섭을 일으켜서, 어느 특정한 각도로만 진행합니다.
가시광선 파장의 빛이 회절현상을 일으키 기 위해서는, 틈새의 거리가 매우 짧아야 합니다. 일반적으로 가시광선의 파장이 400nm ~ 700nm이고, 틈새의 간격도 2000nm(=2㎛)정도가 입니다.
CD의 표면에서도 이와 비슷한 회절현상을 관찰할 수 있습니다.

회절 간섭의 원리

빛(광자)들은 같은 위상으로 진행하기를 좋아합니다. 같은 위상인 경우 파동의 보강 간섭이 일어나지만, 위상이 서로 다른 경우 상쇄되기 때문입니다.
회절격자의 구멍을 통과한 빛들은 여러 사방으로 퍼질 기회를 갖지만, 빛들이 모두 같은 상태로 진행하기를 원하기 때문에 파동의 위상(결)을 서로 맞추려 합니다. 따라서 구멍들을 통과한 빛들은 파장에 따라 특정 각도로만 진행합니다.