보고서 설명

실험제목
마이켈슨(A.A.Michelson), 패브릿-패럿(Fabry-Perot) 간섭계

󰊲 실험목적
마이켈슨, 패브릿-패럿 간섭계를 이용하여 빛의 간섭성을 이용하여 헬륨-네온 레이저의 파장을 정확하게 측정하고 두 실험을 이해한다.

본문일부 및 목차

. 마이켈슨 간섭계와 패브리-패럿 간섭계의 차이점

우선 두 간섭계의 파장을 통해 오차율을 구해보자
• 마이켈슨 간섭계: [{666.058(파장의 평균) - 632.8} / 632.8] X 100 = 5.26(%)
• 패브리-패럿 간섭계: [{649.860(파장의 평균) - 632.8} / 632.8] X 100 = 2.70(%)
오차율의 결과를 보면 패브리-패럿 간섭계가 마이켈슨 간섭계보다 더 정밀함을 알 수 있다. 또 위 결과 사진의 원형파형을 보면 사진상으로는 희미해서 잘 보이지 않지만, 패브리-패럿 간섭계가 더 선명한 원형파형을 그림을 알 수 있다. 즉, 마이켈슨 간섭계보다 원형이 더 가늘고 선명하며 넓게 그려진다. 이는 광선이 더 잘 분해되고 잘 통과함을 알 수 있다.

2. 왜 간섭 무늬과 원형 모양으로 나타나는가위 그림에서 보듯이 빛이 광점에서 구면파로 나가게 되는 데, 빛의 간섭이 일어나면, 많은 구면파들이 또 다른 구면파를 형성하게 된다. 그러므로 간섭무늬가 원형모양 즉, 구면파 형태로 관측되는 것이다.

3. 측정한 값으로 파장을 계산하고 오차의 원인을 생각해보자
각 간섭계의 파장과 오차율은 결과와 토의사항 1번에 있다. 결과적으로 패브리-패럿 간섭계가 더 정밀한 파장을 얻을 수 있었는데, 이는 광선이 더 잘 분해되고 잘 통과하기 때문이다.
두 간섭계의 오차율은 각각 5.26%, 2.7%가 나왔는데, 그러면 오차가 난 원인에 대해서 생각해 보자.
먼저, 간섭계의 보강간섭시 간섭무늬는 중심부에 밝은 무늬가 형성되고, 소멸간섭시 간섭무늬는 중심부에 어두운 무늬가 형성되는데, 이 밝은 무늬와 어두운 무늬가 바뀌는 것을 20회 측정하는 과정에서 오차가 날 확률이 가장 클 것 같다

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