Interferometer (간섭계)

소개글

대학교 물리학과에서 간섭계 실험을 하는 실험보고서입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험 원리 및 이론
3. 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

레이저 빔(광원)과 여러가지 거울(빔 스플리터, 보상기, 유동성거울, 고정거울 등)렌즈들을 이용하여 빛의 간섭에 의해 생기는 원형무늬들을 고찰하여 보상간섭, 상쇄간섭 등 여러가지 현상들을 고찰하는데 목적을 두고 있다.

2. 실험원리 및 이론
두개의 다른 광원에 두 빛빔이 나올 때 두 빔에서 변동은 어느 방향으로나 일반적으로 서로 관계 되지 않는다. 두 빔들이 서로 중첩 되면 합침 빔의 세기 분포가 두 초기 빔들의 합과 같아진다. 그러나 만일 두 빔이 한광원에서 나온다면 위상과 세기 변동들은 대개 어떤 각도에 관계된다. 두 개의 그런 간섭성 빔이 겹치면 결과 빔의 세기 분표는 일련의 극대와 극소들을 배치시킨다. 두 빔들이 위상에 있어서 중첩되는 위치에 있으면 보강간섭과 세기로 극대를 이룬다. 빔들이 위상이 어긋나면 상쇄간섭과 세기로 극소를 이룬다. 빛이 단색광이라면 빔들에서 파동은 보다 더 세게 관계되며 간섭무늬는 보다 명확해진다.
빛빔이 또한 유리와 공기사이 경계면에서 부분반사면에 의해 분리될 수 있다. (이 방법은 대개 진폭분리라고 부른다.) 평행 유리판은 반사빔과 전송빔으로 빛을 나눈다. 전송빔은 유리판면의 바닥에서 부분 반사할 수 있으며 처음 반사된 빔과 결합하여 간섭 패턴을 이룰 수 있다. 유사한 패턴들은 액체막 또는 공기 막에 의해서도 이루어진다.
간섭계는 입사 빔을 빔-스플리터라고 부르는 부분 반사거울에 의해 두개 빔을 나눈다. (그림.1) 두개의 결과 빔들은 간섭하고 두개 경로로 갈라지지만 거의 같고 수직인 경로들이다. 빔-스플리터가 대개 한쪽 면이 부분거울인 유리 조각 이므로 다른 유리쪼각(보상기)은 두 빔들이 유리의 같은 부분을 지나게 하는 어느 한 광학적 경로에 놓인다. 두 빔들이 거울에 의해 반사되고 재결합된다.
두 광학적 경로들이 길이가 완전히 같지 않다면 원형 무늬가 나타난다. 그림 1.에서 거울M에로 경로는 거울N에로 경로보다 약간 짧다.

참고 자료

Fundamentals of Physics , D. Hallyday