1. 실험 제목 : 마이켈슨(A.A.Michelson) 간섭계2. 실험 목적빛이 가지고 있는 특성 중의 하나인 간섭을 정확히 이해하고 마이켈슨 간섭계를 이용, 레이저의 파장을 측정하고 또한 이러한 것이 실생활에서 어떻게 쓰일 수 있는지를 알아본다.3. 원 리아스팔트길의 수면위에 떠있는 얇은 기름막에 나타나는 무지개색 무늬를 본적이 있을 것이다. 또는 연못의 수면에서 나타나는 잔물결의 상호작용을 본적이 있을 것이다. 이것은 간섭현상의 결과이다.진동수와 파장이 같은 두 개 혹은 그 이상의 파동들이 중첩될 때 각 파의 마루와 골이 엇갈리게 합성되면 그 파동은 완전하게 서로 상쇄되어 진폭은 0이 되며 이때 파의 세기는 0이 된다(상쇄간섭). 그리고 두 파가 일치되게 합성되면 파동성은 현저하게 증가하여 하나의 파동에 비하여 진폭은 2배가 되지만 세기는 4배가 된다(보강간섭). 마이켈슨 간섭계 또한 이 원리를 이용한 것이다. 레이져에서 나온 광원이 광속분리기에서 나눠져 각 각의 거울로 간다음 다시 광속분리기로 돌아와 스크린 상에서 이들이 서로 합쳐질 때 간섭 무늬를 관찰 할 수 있다.4. 실험 과정그림 1처럼 레이져에서 나온 광원은 오른쪽으로 진행하여 광속분리기에 의해서 두 부분으로 갈라지고 그 중 하나는 오른쪽으로 다른 하나는 위쪽으로 진행한다. 이들은 다시 거울 a와 b에 의해 반사되어 광속분리기로 되돌아 온다. a에 의해서 반사된 파의 일부는 광속분리기에 의해서 스크린 쪽으로 가게 되고 b에 의해 반사된 파의 일부도 광속분리기를 통과하여 위쪽에 있는 스크린 쪽으로 가게 된다. 거울 a와 b를 경유한 광원들은 경로차에 의한 위상차가 발생하기 때문에 스크린 상에 간섭무늬를 만든다. 이때 이동거울의 위치를 변화시켜줄 경우 기존의 경로차는 달라질 것이고 그 변화에 따라 기존의 상쇄 보강 간섭 관계도 변하여 스크린 상에 나타나는 무늬의 위치는 바뀌게 된다. 이러한 경로차의 변화는 한 경로에 대한 직접적인 거리 변화 방법 외에도 광로에 대한 매질의 변화를 통해 이루어질 수도 있는데 유리판과 같은 고체 매질의 고유한 성질에 따라 특이한 변화 관계를 관찰할 수 있다. (우리는 이를 이용하여 유리의 굴절률을 측정 할 수 있었다)[그림 1]레이저렌즈스크린광속분리기이동거울(a)거울b마이크로미터(a)레이져 파장의 측정또한 여기서 우리는 이동거울의 위치를 변화 시킴에 따라 파장에 관한 식을 얻을 수 있는데 최초의 간섭무늬가 만들어진 상황에서 Micrometer의 조작을 통해 인위적으로 가해준 경로변화를 Δd라 한다면그림 2에서 보는 바와 같이 빛의 실제 경로 변화는 갈 때 Δd, 올 때 Δd를 더하여 2Δd가 된다. 이 때 무늬수 한 번의 변화는 파장 λ만큼의 경로 변화에 의한 위상 전이가 일어났음을 의미하므로파장은 2?d = N?λ (N : 무늬수의 변화)이라는 식이 성립한다.AB[그림 2](b)굴절율의 측정.두 번째 실험에서 우리는 광속분리기와 고정거울 사이에 유리판을 넣어 유리판의 각도를 변화시키며 측정된 레이저의 파장 및 유리판의 굴절률에 대해 실험하였다. 실험방법은 위 레이져 파장의 측정방법과 동일했다5. 실 험 결 과(a)레이저 파장의 측정마이크로 미터의 이동거리의 측정(여기서 우리는 무늬수의 변화를 10으로 두었다.)실험횟수마이크로미터의 이동거리(d)1929394958.5평균8.9최대편차0.5위 표에서 보듯이N=10회, ?d = 8.9㎛따라서 레이져의 파장은(b)유리판의 굴절율실험1에서 측정한 레이저의 파장(0)각도를 변화시키며 측정된 레이저의 파장(
