고등학교 심화 물리·수학 · 25분 활동 · 설계 검증용 예시값

한 번에는 점 하나인데,
반복하면 왜 간섭무늬가 나타날까?

개별 검출 사건(점 하나)과 누적 확률분포(무늬 전체)를 구분합니다. 슬릿에서 검출면까지의 궤적은 그리지 않습니다.

예측부터 보기
밝은 실험대 위에 단순한 광원 상자와 검출 판이 놓인 도입 삽화
가상 실험실 도입 삽화 — 개념 맥락용이며 측정값·궤적이 아니다.
모형
1차원 두 경로 진폭 모형(교육용, 슈뢰딩거 수치해석 아님)
검출면
x ∈ [−10, 10] · 512칸
시행 수
1 · 100 · 1,000 · 10,000

01 · 예측 (3분)

두 슬릿을 각각 열었을 때를 보고, 둘 다 열었을 때를 예상해 보세요

아래는 현재 조건(간섭 유지 · κ=2.0 · φ=0)에서 계산된 이론 분포의 모양 설명입니다. 그래프 수치는 다음 단계에서 직접 실행해 확인합니다.

  • 한 슬릿: 가운데가 높은 하나의 봉우리. 위상 φ와 무관합니다.
  • 간섭 소실(두 슬릿 + 경로 정보): 무늬 없는 하나의 봉우리 (두 경로 확률의 합). φ를 바꿔도 모양이 그대로입니다. P0 모형에서는 한 슬릿과 모양이 같게 나오며, 둘의 차이는 통과율에 있는데 P0에서 비교하지 않습니다.
  • 간섭 유지: 진폭의 합. φ=0이면 가운데 최대, φ=π이면 가운데 최소입니다.

주의: ‘사람이 쳐다봐서 바뀐다’가 아니라, 환경과의 물리적 상호작용을 단순화한 모형(경로 정보 조건)의 차이입니다.

빛을 가리는 판에 세로 틈 두 개가 난 근경 삽화, 궤적 없음
슬릿 판 — 틈의 개수만 본다.
검출 판 위에 점 하나가 찍힌 삽화, 무늬·궤적 없음
개별 검출 사건 — 한 번에 점 하나.
둘 다 열었을 때(간섭 유지) 어떤 분포가 나타날까요?

02 · 장치 · 03 · 누적 (5분 + 5분 + 7분)

장치 조건을 정하고 검출을 누적하세요

조건을 바꾸면 이전 점과 섞지 않고 새 실행으로 분리합니다. 기존 실행의 조건·seed·N은 항상 함께 표시됩니다. 장치 그림은 모식이며 실측 축척이 아닙니다.

모든 입력에는 유효 범위와 단위가 표시됩니다. 범위를 벗어나면 실행되지 않고 오류가 안내됩니다.

슬릿 조건

부분 간섭(γ)은 P1. γ=0은 간섭 소실, γ=1은 간섭 유지와 같아진다.

유효 범위 0.5–4. 실제 슬릿 폭·파장·거리로 직접 표기하지 않습니다.

유효 범위 −π–π (−3.1416–3.1416).

σ=3 고정 · 검출면 [−10, 10] · 512칸 · 칸 내 위치는 균등 난수(uniform-in-bin)로 기록됩니다.

대기 중 — 조건을 정하고 누적 실행을 누르세요

○ 대기 중 (ready)

검출면 — 검출 사건(점)

점의 출현은 검출 사건입니다. 점의 세로 위치는 겹쳐 보이지 않게 흩뿌린 것으로, 물리량이 아닙니다. 슬릿에서 검출면까지의 실제 궤적을 그리지 않습니다.

누적 분포 — 히스토그램과 이론 분포

  • 이론 분포(선)
  • 관측 빈도(막대)
  • 개별 검출(점)
표와 SVG로 보기 (Canvas 대체)
칸별 이론 확률과 관측 빈도 (512칸 중 상위 24칸 표시, 전체는 JSON 내보내기 참조)
중심 x이론 P관측 수관측 빈도
아직 실행이 없습니다.

04 · 조건 비교 (7분)

같은 시행 수로 두 실행을 비교하세요

간섭항이 있는 경우와 없는 모형, φ=0과 φ=π를 같은 N으로 비교합니다. P0 모형에서는 한 슬릿과 간섭 소실의 모양이 같게 나옵니다 (차이는 통과율이며 P0에서 비교하지 않습니다). 시행 수가 다르면 매번 오차가 줄어든다고 주장하지 않습니다.

실행 A

비어 있음

실행 B

비어 있음

조건 비교표 — 조건·seed·N을 항상 함께 표시
항목AB
A와 B를 저장하면 비교표가 채워집니다.

P1 · 원거리 근사(Fraunhofer) 보기 — 실제 단위, 별도 그래프

표준 이중슬릿 원거리식 cos²(πd·y/λL)·sinc²(πa·y/λL)만 쓴다. x축은 실제 검출면 y(mm)이며 모형 x와 물리적 스케일이 다르므로 겹쳐 그리지 않는다. 정규화는 각자 검출면에서 하고 통과율은 비교하지 않는다. 근거: docs/P1-NOTES.md §2.

유한폭 효과는 sinc 포락선으로 들어 있다. Fresnel 수 a²/(λL)가 0.1 이상이면 "근사 신뢰 낮음"을 표시한다.

05 · 기록 (5분) — 단일 점과 전체 분포의 차이를 설명

관찰과 한계를 기록하세요

저장된 실험 기록 (개인 식별 정보 없이 실험 기록만 저장)
저장 시각조건seed·N관찰
저장된 기록이 없습니다.

저장이 불가하면 현재 세션 목록과 JSON 내보내기를 사용하세요. 전이 과제: 한 슬릿을 닫은 경우와 경로 정보가 있는 두 슬릿을 구분해 설명해 보세요.

업데이트 내역

최초 개발일: 2026-09-23 — P0 정적 웹앱 최초 구현 (예측·장치·누적·비교·기록, seed 재현 샘플러).

개선일: 2026-09-23 — Canvas/SVG/표 대체, 키보드·reduced-motion·320px 대응 포함.

실제 변경이 있을 때만 날짜와 간단한 설명을 덧붙입니다.