[부산대] 광학실험 보고서, 마이켈슨(Michelson) 간섭계

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1. 마이켈슨(Michelson) 간섭계

마이켈슨 간섭계는 Albert Michelson에 의해 처음 사용되었고 현대물리학의 발전에 큰 기여를 하였습니다. 이 간단하고 다재다능한 장치는 특수상대론의 타당성에 관한 실험이나 선스펙트럼의 미세한 구조를 발견하고 측정하기 위한 이유 등으로 다양한 용도로 사용되었습니다. 마이켈슨 간섭계에서 경로 (1)의 빛은 BS를 세 번 통과하는 반면, 경로 (2)의 빛은 BS를 한 번밖에 통과하지 않기 때문에 BS 매질에 의한 광경로차가 발생합니다. 이 광경로차를 보상해주기 위해 경로 (2)에 BS와 같은 물질로 만든 보상자(compensator)를 BS에 평행하게 놓아줍니다. 따라서 광경로차는 거울 M1, M2의 위치에만 의존하게 됩니다. 경로 (1)의 빛은 한 번의 외부 반사와 한 번의 내부 반사를 하기 때문에 π만큼의 위상이 변하고, 경로 (2)의 빛이 BS와 거울 M2에서 두 번의 외부 반사를 하기 때문에 π만큼의 위상이 변합니다. 따라서 스크린에 도달하는 경로 (1), 경로 (2)의 빛의 위상이 π만큼 차이나게 됩니다.

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1. 마이켈슨(Michelson) 간섭계

마이켈슨 간섭계는 빛의 속도를 측정하기 위해 개발된 실험 장치입니다. 이 장치는 1887년 마이켈슨과 몰리가 수행한 유명한 실험에서 사용되었으며, 이를 통해 빛의 속도가 일정하다는 것이 확인되었습니다. 이는 당시 아인슈타인의 상대성 이론을 뒷받침하는 중요한 실험 결과였습니다. 마이켈슨 간섭계는 빛의 속도 측정뿐만 아니라 중력파 검출, 광학 섬유 통신 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 이 장치는 과학 발전에 큰 기여를 했으며, 현대 물리학의 발전에 중요한 역할을 해왔다고 볼 수 있습니다.

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