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광학실험 - 마이켈슨 간섭계2025.01.241. 마이켈슨 간섭계 마이켈슨 간섭계는 에테르의 존재를 증명하기 위해 시행되었지만 그 존재를 밝혀내지 못한 실험이다. 한 광원에서 나온 빛을 둘로 가른 후, 그 두 광선이 다시 한 곳에서 만나면 간섭 현상이 생긴다. 가장 간단한 예시가 이중 슬릿 간섭이며, 두 광선을 나란하게 만들어 겹치는 간섭계에는 Mach-Zehnder 간섭계와 마이켈슨 간섭계가 있다. 간섭계를 구성한 뒤, M1에서 반사한 뒤 도달한 광선과 M2에서 반사한 뒤 도달하는 광선이 스크린에서 서로 만나도록 해야 한다. 이상적으로 정렬된 경우 스크린에 하나의 광점만이 ...2025.01.24
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마이켈슨 간섭계 실험2025.11.111. 마이켈슨 간섭계 마이켈슨 간섭계는 광 분할기, 2개의 거울로 구성되며, 광원에서 나온 광이 광 분할기에 입사하면 반사와 투과를 통해 두 갈래로 나뉘어 각각의 거울에 반사되어 다시 합쳐지면서 간섭무늬가 발생한다. 간섭 강도는 I=I₀(1+cos(2kΔL)) 공식으로 표현되며, ΔL은 기준거울과 측정거울의 광경로 차이이다. 2. 광의 간섭 현상 간섭은 2개 이상의 파동이 만났을 때 중첩의 원리에 의해 파동의 진폭이 더해지는 현상이다. 광경로 차이에 따라 보강 간섭(Constructive interference)과 상쇄 간섭(Des...2025.11.11
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광전자공학실험2 변위 측정 간섭계2025.04.251. 변위 측정 간섭계 변위 측정 간섭계를 설명하기 위해서는 변위와 거리의 차이점을 이해해야 한다. 거리는 물체 간의 길이를 의미하지만, 변위는 물체의 위치 변화량을 의미한다. 변위 측정 간섭계에는 호모다인 간섭계와 헤테로다인 간섭계가 있다. 호모다인 간섭계는 단일 주파수 광원을 사용하며, 간섭 신호 획득 시 광강도에 의존하므로 배경광에 민감하다. 반면 헤테로다인 간섭계는 주파수가 다른 두 광원을 사용하여 맥놀이 신호를 분석함으로써 외부 환경에 덜 민감하고 방향성 판별이 가능하다. 2. 호모다인 간섭계 호모다인 간섭계는 마이켈슨 간...2025.04.25
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마이켈슨 간섭계 실험2025.01.131. 마이켈슨 간섭계 마이켈슨 간섭계는 빛의 파동성을 이용하여 빛의 파장을 측정하는 실험 장치입니다. 단일 광원에서 나온 빛을 두 개의 경로로 나누고, 이 두 경로의 길이 차이에 따른 간섭 무늬를 관찰하여 광원의 파장을 계산할 수 있습니다. 이 실험을 통해 레이저의 파장을 측정하고, 간섭 무늬의 변화를 관찰할 수 있습니다. 2. 광간섭 빛은 파동성을 가지고 있어, 두 개의 빛이 만나면 간섭 현상이 일어납니다. 같은 위상으로 중첩되면 보강 간섭이 일어나 밝은 무늬가 나타나고, 반대 위상으로 중첩되면 상쇄 간섭이 일어나 어두운 무늬가 ...2025.01.13
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마이켈슨 간섭계와 뉴턴 링을 이용한 간섭 현상 분석 결과2025.05.161. 마이켈슨 간섭계 마이켈슨 간섭계 실험을 통해 빛의 파동성과 간섭현상을 이해하였다. 실험 과정에서 광 경로 차 변화에 따른 간섭무늬 관찰, 유리판 회전에 따른 광로 변화, 공기의 굴절률 측정 등을 수행하였다. 실험 결과 분석을 통해 간섭 무늬 발생 원리, 유리판 굴절률 및 공기 굴절률 계산 등을 확인하였다. 2. 뉴턴 링 뉴턴 링의 간섭무늬 발생 원리를 이해하고자 하였으나, 실험 과정에서 측정값을 얻을 수 없었다. 향후 실험 방법 개선을 통해 뉴턴 링 실험 결과를 확인할 필요가 있다. 3. 간섭 현상 마이켈슨 간섭계 실험을 통해...2025.05.16
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마이켈슨 간섭계를 이용한 레이저 파장 측정2025.01.131. 에테르 에테르는 빛을 파동으로 생각했을 때 이 파동을 전파하는 매질로 생각되었던 가상 물질이었습니다. 그러나 마이켈슨-몰리의 실험을 통해 '우주 공간을 채우고 있는 빛의 매질'은 존재하지 않음이 밝혀졌습니다. 2. 간섭 간섭이란 둘 이상의 동일한 진동수의 파동이 같은 지점에 도달할 때 각 지점에 따라 파동의 세기 분포가 일정한 형태를 이루는 현상입니다. 보강간섭과 소멸간섭이 있으며, 이를 통해 파장을 측정할 수 있습니다. 3. 마이켈슨 간섭계 마이켈슨 간섭계를 이용하여 빛의 간섭성을 통해 레이저의 파장을 정확하게 측정할 수 있...2025.01.13
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마하젠더 간섭계 제작 및 분석2025.11.131. 마하젠더 간섭계(Mach-Zehnder Interferometer) 마하젠더 간섭계는 beam splitter를 사용하여 초기 빔을 두 부분으로 나누는 광학 장치이다. 분할된 두 빔은 각각 M1과 M2 거울에서 완전히 반사된 후 다시 beam splitter에서 합쳐지면서 간섭무늬가 발생한다. 광 경로 상에 evaluable chamber를 설치하면 압력 변화에 따라 광경로가 달라져 간섭무늬의 변화를 관찰할 수 있다. 2. Beam Splitter(빔 분할기) 이상적인 beam splitter는 투과율과 반사율이 50:50의 ...2025.11.13
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마하젠더간섭계를 이용한 공기굴절율 측정2025.11.151. 공기굴절율 측정 공기굴절율은 진공의 광속도에 대한 공기 중의 광속도 비로 정의되며, 레이저 간섭계를 이용한 직접 측정 방법과 온도, 습도, 기압, CO2 농도 등을 측정하여 Edlen 공식에 대입하는 간접 측정 방법이 있다. 빛의 간섭 현상을 이용한 정밀측정이 주로 공기 중에서 이루어지므로 공기굴절율 측정 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 측정 정확도도 다른 매질에 비해 매우 높은 수준을 유지하고 있다. 2. 마하젠더간섭계 마하젠더간섭계는 레이저 간섭계의 한 종류로, 공기굴절율을 측정하는 데 사용되는 광학 기기이다. 이 간섭계...2025.11.15
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마이켈슨 간섭계를 이용한 레이저 파장 결정 실험2025.11.111. 마이켈슨 간섭계의 원리 마이켈슨 간섭계는 빔 가르개에 의해 광원의 빛을 두 개로 나누어 각각 평면 거울 M1, M2에서 반사시킨 후 다시 만나게 하여 간섭 무늬를 생성하는 장치이다. 두 빛의 광경로차이가 2d일 때 보강 간섭 조건은 2d = mλ이며, 거울이 λ/2만큼 움직일 때마다 간섭 무늬가 하나씩 이동한다. 이를 통해 단색광의 파장을 λ = 2d/N으로 결정할 수 있다. 2. 마이켈슨-몰리 실험과 역사적 의의 19세기 후반 물리학자들은 빛의 전파 매질인 '에테르'의 존재를 확인하기 위해 마이켈슨과 몰리에 의한 실험을 수행...2025.11.11
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마이켈슨 간섭계를 이용한 광학실험2025.01.111. 마이켈슨 간섭계 마이켈슨 간섭계는 1887년 Albert Michelson이 발명한 빛의 간섭무늬를 확인하는 장치입니다. 이 장치를 이용하여 마이켈슨과 몰리는 에테르의 존재를 증명하는 실험을 수행하였지만, 에테르가 존재하지 않음을 확인하였습니다. 이는 아인슈타인의 특수 상대성 이론 제창의 기반이 되었습니다. 마이켈슨 간섭계에서는 광경로차와 위상차를 이용하여 빛의 파장, 결맞음 길이, 물체의 두께와 굴절률을 측정할 수 있습니다. 2. 광경로차와 위상차 마이켈슨 간섭계에서 경로 1과 경로 2의 빛은 광경로차와 위상차를 가지게 됩니...2025.01.11
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