한양대학교-일반물리학실험2-마이켈슨 간섭계, 100점 레포트
- 최초 등록일
- 2022.02.25
- 최종 저작일
- 2021.12
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목차
1. 실험 제목
2. 서론
3. 방법 및 실험 장치
4. 실험 결과
5. 분석 및 토의
6. 주차별 퀴즈 질문 해결
7. 참고문헌
본문내용
1. 실험 제목 : 마이켈슨 간섭계
2. 서론
마이켈슨 간섭계는 굴절과 반사를 이용하여 빛의 파장을 정확하게 측정하는 장치이다. 이번 실험에서 우리는 마이켈슨 간섭계를 이용하여 헬륨-네온 레이저의 파장을 측정할 것이다.
5. 분석 및 토의
이 보고서에서는 마이켈슨 간섭계를 이용하여 레이저의 파장을 계산했다. 마이크로미터가 이동한 거리와 거울이 이동한 거리가 다르기 때문에 먼저 둘 사이의 거리를 구했다. 마이크로미터를 0.05mm, 0.1mm, 0.15mm씩 이동하고, 간섭무늬의 개수를 세고 수식 7을 이용하여 거울이 이동한 거리를 구했다. 그리고 지레비를 구했다. 이 지레비를 이용하여 레이저 파장을 계산했다. 구한 파장은 545nm, 595nm, 654nm이고 평균은 598nm였다. 실제 레이저의 파장 633nm와는 35만큼 차이났다. 오차는 5.53%였다. 큰 수치가 아닌거으로 보이지만 빛의 파장은 정확히 측정하는 마이켈슨 간섭계의 특성을 고려하면 상당히 큰 수치라고 생각한다. 오차의 원인으로는 세 가지가 있을 것으로 생각된다. 첫 번째는 마이크로미터를 조작하는 때에, 즉 간섭무늬의 개수를 셀 때 발생한 진동이다. 실험자들이 말을 하거나 책상을 치거나, 또 마이크로미터를 조작할 때 발 생한 진동으로 인해 오차가 발생할 수 있다. 두번째는 마이크로미터를 조작할 때 정확하게 조작하지 못했다. 마이크로미터를 돌릴 때 0.05mm, 0.1mm, 0.15mm로 정확히 돌리지 못해서 오차가 발생했을 것이다. 마지막으로는 간섭무늬를 세는 것 자체에서 실수가 있었을 수 있다.
6. 주차별 퀴즈 질문 해결
1) 레이저에 볼록 렌즈를 부착하면 어떤 일이 생길까요?
실험기구를 세팅하는 과정에서 보았을 때, 볼록렌즈를 설치하기 전에는 스크린에 간섭무늬가 아닌 점이 찍혔다. 볼록렌즈를 설치하면 빛을 확산시킨다. 볼록렌즈를 설치하면 초점거리에 빛이 모였다가 다시 퍼져나간다. 이때 완전한 구면파를 이루며 볼록렌즈의 각 점이 하나의 점광원이 되고 2차 구면파를 만든다.
참고 자료
한양대학교 물리교재위원회, “일반물리학실험 제4판”, 한양대학교 출판부(2020), p.185-1189
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, “일반물리학.1” 텍스트북스(2021), p.429-430