실험레포트 현대물리학 실험 - 마이켈슨 간섭계

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[실험레포트] 현대물리학 실험 - 마이켈슨 간섭계.hwp

본문 논 문 초 록 알버트 마이켈슨은 폴란드계 미국인 물리학자이다. 마이켈슨의 전공은 초정밀 측정이었으며, 수십 년 동안의 그의 빛의 속도에 관한 정밀도는 최고 수준이었다. 그는 특별한 분광성의 파장으로서 미터를 다시 정의하고, 별의 직경까지도 잴 수 있는 간섭계를 고안했다. 마이켈슨의 뛰어난 업적은 1887년에 에드워드 몰리와의 공동으로 수행한 연구인데, 에테르 속에서의 지구의 운동을 측정하는 것이었다. 에테르는 우주 공간에 퍼져 있는 빛이 진행하는 가상적인 매질로 가정된 물질이다. 에테르는 빛 파동이 전자기파라고 알려지기 전부터 계속 쓰여 왔으며, 그 때가 되어도 대부분의 사람들은 빛이 우주에 존재하는 어떤 좌표축을 기준으로 전파된다는 생각을 버리려고 하지 않았다. 에테르를 통과하는 지구의 운동을 보기 위해 마이켈슨과 몰리는 반거울을 통해 만든 광선쌍을 이용하였다. 하나의 광선은 에테르 흐름과 수직인 경로에 있는 거울로, 다른 광선은 나란한 경로에 있는 거울로, 다른 광선은 나란한 경로에 있는 거울로 향하게 한다. 두 광선 모두 마지막에는 같은 스크린에서 모이도록한다. 투명한 유리판은 두 광선이 같은 길이의 공기와 유리를 지나가게 하도록 삽입하였다. 만약 두 광선의 통과시간이 같다면, 스크린에 같은 위상으로 도달하여 보강간섭을 일으킬 것이다. 그러나 지구의 운동으로 인한 에테르 흐름의 방향이 한 광선의 진행방향과 나란하다면 이 광선은 다른 통과시간을 가질 것이고 그 결과로 스크린에 상쇄간섭이 일어날 수 있을 것이다. 실험은 예측되는 에테르 흐름을 검출할 만큼 충분히 민감하였으나, 모두에게 놀랍게도 아무 것도 발견되지 않았다. 이 부정적인 실험결과는 두 가지를 의미한다. 첫째로는, 에테르는 존재하지 않고, 따라서 에테르에 대한 절대적인 운동은 없다는 것을 의미한다. 모든 운동은 한 특정한 기준계에 대한 상대적인 것이지 모든 기준계에 대한 것이 아니다. 두 번째로, 실험 결가는 빛의 속력이 모든 관측자에 대해 같다는 것을 보여주고 있고, 이는 매질이 있어야만 진행하는 다른 파동들에서는 성립하지 않는 성질이다. 마이켈슨-몰리 실험은 1905년 아인슈타인이 특수 상대성 이론을 전개하는데 밑받침이 되었다. 마이켈슨은 미국인으로서는 최초로 1907년 노벨 물리학상을 수상하였다. 이 실험에서 이용된 장치를 마이켈슨 간섭계라 하여 거리를 빛의 파장 정도의 정밀도를 측정한다든지, 물질 속에서의 빛의 속도 변화를 관측하여 물질의 굴절률을 측정하거나, 여러 가지 다른 물리량을 정확하게 측정하는데 용이하다. 우리 조가 한 이번 실험은 마이켈슨 간섭계 실험으로 파장측정, 공기의 굴절률, 유리의 굴절률 등을 측정하는 것이다. 목 차 제 1장 서론 1 제 1절 실험의 목적 1 제 2절 실험 장비 1 제 2장 실험에 관한 이론적 배경 1 제 1절 간섭 1 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 실험, 마이켈슨, 에테르, 광선, 운동, 지구