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마이켈슨 간섭계 실험 예비보고서2025.11.111. 마이켈슨 간섭계의 원리 마이켈슨 간섭계는 1881년 A.A. Michelson이 설계한 광학 기기로, 빔 스플리터를 통해 입사광을 두 개의 빔으로 분할하고 각각 거울 M1, M2에서 반사시킨 후 다시 결합하여 간섭 패턴을 생성한다. 동일한 광원에서 나온 두 빔은 높은 위상 상관관계를 가지며, 광학 경로 길이 차이에 따라 밝고 어두운 간섭 무늬가 형성된다. 이동식 거울 M2를 조정하여 광학 경로를 변경하면 간섭 패턴이 변화하며, 이를 통해 빛의 파장을 측정할 수 있다. 2. 광선의 간섭 이론 광선은 진동하는 전기장과 자기장의 파...2025.11.11
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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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빛의 파장(Young의 간섭)(정식보고서)2025.04.281. 빛의 파동성 이 실험에서는 레이저 광원을 이용한 영의 이중 슬릿 실험을 진행하여 빛의 간섭 또는 회절 현상을 관찰하고 실험을 통해 구한 광원의 파장과 실제 파장 값을 비교해본다. 빛은 간섭과 회절, 편광 등의 파동성과 콤프턴 효과와 광전효과 등의 입자성을 갖는다. 이번 실험에서는 파동성을 다룬다. 빛의 파동성은 1801년 Thomas Young이라는 과학자가 이중 슬릿 실험을 통해 관찰하였다. 2. 이중 슬릿 실험 단색광이 단일 슬릿에 입사되어 이중 슬릿을 통과하면 스크린에 간섭 또는 회절 무늬가 번갈아 나타난다. 이때 진폭이...2025.04.28
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간섭과 회절 실험 결과보고서2025.11.121. 단일 슬릿 회절 단일 슬릿을 통과한 레이저 빛의 회절 현상을 관찰하는 실험. 슬릿 폭(a)을 0.02mm에서 0.16mm까지 변화시키며 Light Sensor로 빛의 세기를 측정. 슬릿 폭이 좁을수록 회절이 잘 일어나 무늬 간격이 크고 노이즈가 증가. 극소점 간격(ΔX)을 측정하여 수식 a=mλ×2L/ΔX를 이용해 슬릿 폭을 계산. 모든 실험에서 5% 이내의 오차로 정밀한 측정 결과 획득. 중앙에서 멀어질수록 오차가 감소하는 경향 확인. 2. 이중 슬릿 간섭 이중 슬릿을 통과한 레이저 빛의 간섭 현상 관찰. 슬릿 폭 a=0.0...2025.11.12
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회절격자의 격자 상수 측정 실험2025.11.121. 회절격자와 광로차 회절격자는 유리판 위에 단위 길이마다 평행선을 그린 광학 소자입니다. 파장이 λ인 평행 광선이 수직으로 입사할 때, 이웃한 평행선 사이에서 발생하는 광로차 Δ는 d·sinΦ입니다. 여기서 d는 격자 상수(격자 간격), Φ는 회절각입니다. 광로차가 파장의 정수배(mλ)일 때 보강간섭이 일어나 빛의 세기가 최대가 됩니다. 격자 상수 d는 1/n과 같으며, n은 1mm당 존재하는 격자 수입니다. 2. 레이저 파장 측정 격자 수를 알고 있는 회절격자(n=300/mm)를 이용하여 1차, 2차, 3차 회절각을 측정했습니...2025.11.12
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파동광학: 슬릿 회절 및 간섭 실험2025.11.181. 단일슬릿 회절 단일슬릿에 의한 빛의 회절은 빛이 슬릿을 지나면서 회절되고, 회절된 빛이 서로 간섭하기 때문에 회절무늬가 나타난다. 슬릿의 폭이 좁을수록, 슬릿과 스크린 사이의 거리가 멀수록, 빛의 파장이 길수록 회절무늬 간격이 넓어진다. 폭이 a인 슬릿에 레이저 광을 수직하게 비추면 거리 D만큼 떨어져 있는 스크린 위에 회절무늬가 생기며, 스크린 상의 한 점에서 두 광선의 광로차가 파장의 반정수배가 되면 소멸 간섭으로 어두운 무늬가 나타난다. 2. 이중슬릿 간섭 이중슬릿에 의한 회절에서 슬릿간격 a가 슬릿폭 b보다 크기 때문에...2025.11.18
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고체레이저 시스템 제작2025.05.111. 고체레이저 시스템 실험에서 사용한 LD는 8.9A에서 7.33W의 출력 전압을 얻었으며, 출력 전력 변동(Optical Power Variation, OPV)을 측정한 값을 통해 LD의 안정성을 확인하였습니다. Nd:YVO_4 고체 레이저를 통해 얻은 측정값에서 Incident pump power에서 흡수되지 않은 펌프 파워를 빼면 흡수된 펌프 파워를 얻을 수 있습니다. 실험에서 구성한 레이저 시스템은 LD에서 나온 808nm의 레이저가 두 렌즈를 통해 집속되며, IC(Input Coupler)는 출력 레이저의 파장인 1064...2025.05.11
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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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레이저와 양자물리학2025.01.241. 레이저 빛의 특성 레이저 빛은 고순도 단색광, 고도로 결맞는 빛, 방향성이 매우 좋으며 매우 작은 곳에 모을 수 있는 특징이 있다. 이러한 특성은 레이저 빛이 백열등이나 네온사인 형광 불빛과 구분되는 점이다. 2. 레이저의 작동원리 레이저의 작동 원리는 흡수, 자발방출, 유도방출의 3가지 방식으로 설명할 수 있다. 레이저 작동을 위해서는 흡수되는 것보다 더 많은 광자를 방출해야 하는 '밀도반전' 상태가 필요하다. 3. 헬륨-네온 기체레이저 1961년 Ali Javan과 공동 연구자들이 개발한 헬륨-네온 기체레이저는 유리 방전관...2025.01.24
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일반물리학및실험 10. 영의 간섭 실험결과 보고서2025.01.161. 영의 간섭 실험 영의 간섭 실험 결과를 이용하여 빛의 파동성에 대해 설명한다. 파동은 회절과 간섭이라는 성질을 가지고 있다. 따라서 파동이 양쪽 슬릿을 빠져나오게 되면 회절과 간섭이 작용하고, 뒤쪽에 위치한 스크린에 간섭무늬가 나타나게 된다. 이때 이중슬릿에 의한 간섭무늬는 빛의 파동성을 입증하는 증거가 된다. 만약 빛이 입자라면 회절과 관섭의 성질을 가지고 있지 않으므로 스크린에 일정한 무늬가 나타나야 한다. 하지만 실험 결과, 파동처럼 간섭무늬가 나타났기 때문에 이 실험은 빛이 파동성을 가지고 있다는 주장에 힘을 실어준다....2025.01.16
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