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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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[부산대] 광학실험 보고서, 마이켈슨(Michelson) 간섭계2025.05.101. 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 ...2025.05.10
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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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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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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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마하젠더 간섭계(Mach-Zehnder interferometer)를 이용한 매질 두께 측정2025.04.251. 마하젠더 간섭계 마하젠더 간섭계는 2개의 거울과 2개의 광 분할기로 구성된 간섭계로, 매질의 두께, 굴절률 변화 등을 관찰할 수 있다. 실험에서는 광학 테이블에 레이저, 광 분할기, 거울을 설치하고 렌즈를 사용하여 빛을 확대시켜 간섭무늬를 만들었다. 측정하고자 하는 매질(BK7)을 렌즈 마운트에 고정하고 로테이션 스테이지를 이용해 거울의 각도를 변화시키며 간섭무늬 개수를 관찰하였다. 2. 간섭무늬 관찰 실험에서는 거울의 회전 각도에 따른 간섭무늬 변화를 관찰하였다. 로테이션 스테이지를 ±10°까지 천천히 돌리면서 간섭무늬 개수...2025.04.25
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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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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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A+ 공학기초실험 굴절률 측정 예비보고서2025.04.301. 굴절률 굴절이란, 서로 다른 매질의 경계면을 통과하는 파동의 진행방향이 바뀌게 되는 현상이다. 파동의 진행방향이 바뀌는 이유는 어떤 매질이냐에 따라 파동의 진행 속력이 달라지기 때문이다. 굴절률이란, 광물에 광선이 입사되어 굴절되는 정도를 의미한다. 즉, 광물로 빛이 입사할 때 광물 내에서 빛의 속도가 줄어든 비율이다. 2. 스넬의 법칙 스넬의 법칙이란, 빛이 한 매질에서 다른 매질로 진행할 때 입사각의 사인 값과 굴절각의 사인 값의 비가 항상 일정하다는 법칙이다. 스넬의 법칙에 따라, 입사각과 굴절각의 관계를 나타낸 식은 다...2025.04.30
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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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