Michelson 간섭계 (개념 및 작동 방식)

Michelson 간섭계는 현대 물리학의 발전에 큰 역할을하는 측정 기기입니다.

1887 년 미국 물리학자인 Albert A Michelson과 EW Morley는 에테르의 존재를 테스트하기 위해 대규모 실험을 수행했습니다.

그들의 실험은 기본적으로이 실험을 수행하기 위해 특별히 설계된 Michelson 간섭계를 사용합니다.

Micholson 간섭계 및 원리

Michelson 간섭계는 빛 간섭의 증상을 이용하는 장비 세트입니다. 광 간섭 자체는 두 개의 광파의 조합입니다.

이 빛의 간섭은 어둡고 밝은 패턴을 생성합니다. 두 파동의 위상이 같으면 보강 간섭 (상호 강화)이 발생하여 나중에 밝은 패턴이 형성되고, 두 파동의 위상이 같지 않으면 보강 간섭 (상호 약화)이 발생하여 어두운 패턴이 형성됩니다.

Michelson 간섭계의 작동 원리

이 실험에서는 단색 광선 (하나의 색상)을 두 개의 다른 경로를 통과 한 다음 다시 결합하여 만든 두 개의 광선으로 분리합니다.

두 파일이 사용하는 경로 길이의 차이로 인해 간섭 패턴이 생성됩니다.

아래 이미지를보세요

Michelson 추론 계 개념

먼저 레이저를 통해 빛이 발사 된 다음 레이저 광선 스플리터 (빔 스플리터)의 표면에 의해 촬영됩니다.

일부는 오른쪽으로 반사되고 나머지는 위쪽으로 전송됩니다. 평면 거울에 의해 오른쪽으로 반사되는 부분, 평면 거울 2에 의해 반사되는 빛은 빔 스플리터로 다시 반사 된 다음 거울 1에서 화면을 향한 빛과 결합하여 두 광선이 간섭하여 어두운 고리 패턴이 있음을 나타냅니다. -밝게 (프린지)

계산

정확한 거리 측정 화면은 Michelson Interferometer의 미러를 이동하고 중심점을 기준으로 이동 또는 이동 간섭 무늬를 계산하여 얻을 수 있습니다.

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따라서 프린지 변경과 관련된 변위 거리는 다음과 같습니다.

Michelson의 간섭계 공식

여기서 델타 d는 광학 경로의 변화이고, 람다는 광원의 파장 값이고 N은 줄무늬 수의 변화입니다.

결론

이 실험의 초기 목표는 에테르의 존재를 증명하는 것이었지만,이 실험에서는 핀질이 변하기 시작했을 때 레이저 각도와 방향에 큰 변화가 없었습니다.

불행히도이 실험은 에테르와 관련하여 지구의 움직임을 관찰하지 못하여 존재하지 않는다는 것을 증명했습니다.

참고 문헌 :

  • Krane, knneth S. Modern Physics. 1992. john Wiley and Son, Inc.
  • Halliday, D. 및 Resnick, R. 1993. Physics Volume 2. Erlangga 출판사. 자카르타
  • Phywe, 2006. Fabry-Perot 간섭계. Phywe 핸드북. 출판물 Phywe 시리즈.
  • Soedojo, P. 1992. 현대 물리학 제 4 권, Gadjah Mada 대학 출판부 : Yogyaka
  • Michelson 간섭계 개념-Diah Ayu