일반물리학실험 마이켈슨간섭계 예비레포트

목차

1. 실험목적

2. 실험원리
1) 간섭
2) 보강간섭과 상쇄간섭
3) 마이켈슨 - 몰리 실험의 의미
4) 마이켈슨 간섭계의 원리
5) 마이켈슨 간섭계의 구조
6) 레이저에 의한 간섭 무늬
7) 간섭무늬

3. 기구 및 장치

4. 실험방법

본문내용

1. 실험목적
빛의 간섭성을 이해하고 마이켈슨 간섭계를 이용하여 실험에 사용한 레이저의 파장을 측정한다.

2. 실험원리

간섭
둘 또는 그 이상의 파동이 서로 만났을 때 중첩의 원리에 따라서 서로 더해지면서 나타나는 현상이다.

보강간섭과 상쇄간섭
파장과 진폭이 같은 두 파동이 서로 만나서 마루와 마루 또는 골과 골이 일치하면 파동의 진폭은 원래 파동의 2배가 되고, 세기는 4배가 된다. 이 같은 경우를 보강간섭이라 한다. 이에 비해 마루와 골이 일치하여 파동의 진폭이 0이 되는 경우를 상쇄간섭이라 한다. 보강간섭과 상쇄간섭으로 일정한 무늬가 보이는 것이 간섭무늬이다.

빛은 간섭성을 가진다.

*마이켈슨 - 몰리 실험의 의미
전자기파의 이론의 발달로 19세기 중엽에는 빛의 본성이 파동이라는 것이 거의 확실해졌다. 그러나 우리가 주위에서 볼 수 있는 파동들은 일반적으로 그것이 전파될 수 있는 매질을 필요로 한다. 그러나 빛이라는 파동을 실어 나르는 매질이 무엇인지에 대한 규명이 되지 않았기에 19세기 후반의 물리학자들은 고민에 휩싸이게 되었다. 실체를 붙잡을 수 없는 이것을‘에테르(ether)'라고 일컫고, 그 존재를 확인하기 위한 여러 종류의 실험이 이루어졌다. 그중 대표적인 것이 마이켈슨(A.A.Michelson)과 몰리(E.W.Morley)에 의한 상대운동을 하는 에테르에서의 빛의 속도 변화 관측실험이다. 하지만 많은 기대에도 불구하고 빛의 속도변화는 관측되지 않았고, 이 결과는 뒤이은 아인슈타인의 특수상대성이론과 일치하는 결과이다.
현재는 에테르가 존재할 이유가 없어졌으면, 그 결과 원래의 마이켈슨-몰리 실험은 그 자체로는 별로 가치가 없다. 그러나 이 실험에 사용된 장치를 마이켈슨 간섭계라 하여 거리를 빛의 파장 정도의 정밀도로 측정한다든지, 또는 물질 속에서의 빛의 속도변화를 관측하여 물질의 굴절률을 측정하거나, 여러 가지 다른 물리량들을 정확하게 측정하는 데 널리 사용되고 있다.

참고 자료

없음