부산대 물리실험 3 광학실험 Michelson 간섭계

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값 및 실험 결과
6. 결론 및 검토
7. 질문 및 토의
8. 참고 문헌 및 출처

본문내용

▣ 실험 목적

1. Michelson간섭계의 원리를 이해하고, 이를 이용하여 여러 가지 광원으로부터 나오는 빛으로 간섭무늬를 만들어 본다. 특히 간섭무늬가 보이는 광경로 차로 부터 광원의 결맞음성(coherence)을 측정하고, 광원의 선폭과 비교해 본다.

▣ 실험 이론

그림 1

그림 1에서 보는 바와 같이 Laser에서 쏘아진 빛은 렌즈에 의해 약간 퍼지는 구면파로 된 다음 빛가르게(beam splitter; BS)를 지나면서 50%는 바로 투과하고 다른 50%는 반사되는 경로를 따르게 된다. 이 때 반사된 빛은 거울 M에서 다시 반사되어 BS를 지나 최종적으로 screen에 도달한다. 한편 최초 투과된 빛은 M에서 반사된 후 BS의 반사에 의해 screen에 이르게 된다. Screen 상의 임의의 점에서 이 두 빛이 합성되면 두 광 경로가 일치하는 경우 그 두 파동의 위상관계에 따라 상쇄/보강의 원형 간섭 무늬가 나타나며, 외부의 영향이 가해지지 않으면 임의의 점에서의 경로차는 일정하고 따라서 이 간섭무늬 또한 변함없이 일정하게 유지된다. 그러나 M₁의 위치를 변화시켜줄 경우 기존의 점에 대한 경로차는 달라질 것이고 그 위상관계 변화에 따라 기존의 상쇄 보강 간섭 관계도 변하여 무늬의 위치는 바뀌게 된다. 이러한 경로차의 변화는 한 경로에 대한 직접적인 거리 변화 방법 외에도 광로에 (투명) 매질을 놓음으로써 이루어질 수도 있는데, 유리판과 같은 고체 매질 혹은 유체, 기체 등의 고유한 성질에 따라 특유의 간섭무늬 변화를 관찰할 수 있다.

참고자료

· 최신광학개론 Introduction to Optics 개정 3판 Frank L. Pedrotti 교보문고 2013
· 부산대 물리실험 3 읽기자료 Michelson_간섭계
· 가시광선 영역의 파장 (그림 14)
· http://blog.naver.com/sweatman?Redirect=Log&logNo=130049143079