마이켈슨 간섭계 일물실2

안녕하세요!! 평생 행복 하고픈 콘텐츠 마케터 입니다.

오늘은 해피캠퍼스에서 발췌한 “마이켈슨 간섭계 일물실2” 내용을 정리하여 알려드립니다.

목차

1. 실험목적 (Introduction)
2. 방법 (Method)
3. 결과 (Results)
4. 분석 및 토의 (Discussion)
5. 과제용 질문 (동영상 속 과제 질문)
6. 결론
7. 참고문헌 (References)

 

본문내용일부

2. 실험목적 (Introduction)
마이켈슨 간섭계를 이용해 헬륨-네온의 레이저 파장을 측정한다.

3. 방법 (Method)
3.1 이론 및 원리
가) 간섭계 간섭계란 동일한 광원에서 나오는 빛을 두 갈래 이상으로 나눠 진행경로에 차이가 생기도록 한 후 빛이 다시 만났을 때 일어나는 간섭현상을 관찰하는 기구이다. 간섭계는 길이, 거리의 정밀한 비교, 파장의 측정 등에 이용되며 크 게 간섭분광기, 간섭굴절계의 두 가지로 나눌 수 있다.
간섭분광기는 스펙트럼의 미세구조를 보기 위한 장치로 일반적으로 다광선간 섭을 이용한다. 대표적인 것으로는 패브리-페로간섭계, 루머-게르케의 평행판 등이 있다.
간섭굴절계는 간섭무늬의 위치를 측정해 간섭을 발생시키는 빛의 광행로차를 아주 정밀하게 구하고, 이것을 이용하여 기체의 굴절률을 측정하는 장치로 두 광선의 간섭을 이용한다. 대표적인 간섭굴절계에는 마이켈슨 간섭계, 자만, 레 일리 등의 간섭계가 있다.
나) 마이켈슨 간섭계
마이켈슨 간섭계에서 빛은 두 광선으로 갈라져 길이가 다른 경로를 지난 후 다시 합쳐짐으로써 간섭이 발생하고, 무늬가 생기게 된다. 이 두 광선 중 하나 의 경로를 변경하여 발생하는 무늬의 변화에서 무늬의 개수를 세어 거리를 파장 단위로 정확하게 얻어낼 수 있다.

위의 그림과 같이 두 거울에 의해 반사되는 구면파를 각각 따로 나타내었다. a는 거울2에 의해 반사되는 구면파로 결국 거울 두 개에 의한 S의 허상은 위 쪽에 형성되어 그곳에 점광원이 있는 것처럼 아래 방향으로 비추어진다. b의 경우, 거울 1에만 허상을 그렸고 두 개의 허상 위치는 약간의 차이가 있다.
만약, 두 거울을 광로에 대하여 수직에 가깝게 조절하고, 단지 두 광로에 약 간의 차이만 존재한다면 가간섭성 점광원이 있을 때, 스크린에는 원형의 간섭 무늬가 나타날 것이다.
한편, 마이크로미터를 돌려 거울1을 앞뒤로 이동시키면 스크린에 비춰지는 원형의 무늬는 오므라들거나 커지면서 밖으로 이동하게 될 것이다. 마이크로미 터의 움직인 거리를 측정하고, 움직인 원형 무늬의 개수를 세면 이것으로부터 레이저의 파장을 얻을 수 있다.

 

참고문헌

한양대학교 물리교재위원회, “일반물리학실험”, 한양대학교 출판부(2020년), 185-188p
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, “Principles of Physics, 11th edition”, (주)텍스트북스(2021)

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