마이켈슨간섭계를 이용한 투명판의 굴절률 측정과 편광판의 간섭무늬 실험 Measurement of Refraction Index of Transparent Plates Using the Michelson Interferometer and Experiment of Interference Fringe Using Polarizer원문보기
마이켈슨 간섭계를 이용하여 고체 투명판의 굴절률과 편광판 회전에 따른 간섭무늬의 변화를 알아보는 2가지 실험을 수행하였다. 마이켈슨 간섭계는 가장 보편적으로 사용되고 있는 간섭계로 빛의 간섭 현상을 이용하여 매질에 대한 정보를 얻거나 물체의 운동을 분석하는 데 사용되고 있다. 굴절률은 일정한 온도에서 물질에 따라서 고유의 값을 갖기 때문에 물질의 특성이 되고 여러 가지 광학 관련 분야에서 폭넓게 이용되고 있으므로 굴절률 측정은 매우 중요하다. 본 연구에서는 고체 투명판의 회전각도에 따라 변화되는 무늬수를 이용하여 고체 투명판의 굴절률을 측정할 수 있는 이론을 고안하고 몇 가지 투명판의 굴절률을 측정하였다. 주로 목측으로 측정하였던 무늬수의 계측은 광검출기와 ...
마이켈슨 간섭계를 이용하여 고체 투명판의 굴절률과 편광판 회전에 따른 간섭무늬의 변화를 알아보는 2가지 실험을 수행하였다. 마이켈슨 간섭계는 가장 보편적으로 사용되고 있는 간섭계로 빛의 간섭 현상을 이용하여 매질에 대한 정보를 얻거나 물체의 운동을 분석하는 데 사용되고 있다. 굴절률은 일정한 온도에서 물질에 따라서 고유의 값을 갖기 때문에 물질의 특성이 되고 여러 가지 광학 관련 분야에서 폭넓게 이용되고 있으므로 굴절률 측정은 매우 중요하다. 본 연구에서는 고체 투명판의 회전각도에 따라 변화되는 무늬수를 이용하여 고체 투명판의 굴절률을 측정할 수 있는 이론을 고안하고 몇 가지 투명판의 굴절률을 측정하였다. 주로 목측으로 측정하였던 무늬수의 계측은 광검출기와 오실로스코프를 컴퓨터로 연결하여 파형분석을 통해 보다 정확성을 높였다. 영의 이중 슬릿 실험의 단점을 보완한 마이켈슨 간섭계를 사용하여 학생들에게 빛의 간섭현상에 대한 이해와 흥미를 높이고자 한다. 또한 마이켈슨 간섭계의 경로 상에 편광기 및 입사파의 편광을 변화시키는 위상지연판인 λ/4파장판을 삽입하여 원편광을 생성하여, 선형편광기를 회전시킬 때 회전 각도에 따른 진폭과 빛의 세기를 측정하였다. 측정결과 표준시료로 사용한 BK-7유리의 굴절률은 같은 파장에서 정밀하게 측정한 참고문헌 치와 0.8% 이내에서 일치하였다. 고등학교의 “빛과 파동” 단원에서 보통 광원에서 나온 자연광을 사용하여 두 개의 편광판을 이용한 실험으로 빛이 횡파라는 것을 보여 준다. 실험 방법은 He-Ne 레이저 앞에 편광판을 놓고 편광판의 회전과 위상지연 판을 삽입하여 원편광을 생성하고 편광의 변환에 따른 간섭무늬의 밝기 변화를 알아본다. 편광판과 투명 고체 시료를 이용한 마이켈슨 간섭무늬 실험으로 학생들에게 편광 현상과 빛의 간섭현상에 대해 이해와 흥미를 높이고, 고등학교 심화과정 실험에 적용할 수 있을 것이다.
마이켈슨 간섭계를 이용하여 고체 투명판의 굴절률과 편광판 회전에 따른 간섭무늬의 변화를 알아보는 2가지 실험을 수행하였다. 마이켈슨 간섭계는 가장 보편적으로 사용되고 있는 간섭계로 빛의 간섭 현상을 이용하여 매질에 대한 정보를 얻거나 물체의 운동을 분석하는 데 사용되고 있다. 굴절률은 일정한 온도에서 물질에 따라서 고유의 값을 갖기 때문에 물질의 특성이 되고 여러 가지 광학 관련 분야에서 폭넓게 이용되고 있으므로 굴절률 측정은 매우 중요하다. 본 연구에서는 고체 투명판의 회전각도에 따라 변화되는 무늬수를 이용하여 고체 투명판의 굴절률을 측정할 수 있는 이론을 고안하고 몇 가지 투명판의 굴절률을 측정하였다. 주로 목측으로 측정하였던 무늬수의 계측은 광검출기와 오실로스코프를 컴퓨터로 연결하여 파형분석을 통해 보다 정확성을 높였다. 영의 이중 슬릿 실험의 단점을 보완한 마이켈슨 간섭계를 사용하여 학생들에게 빛의 간섭현상에 대한 이해와 흥미를 높이고자 한다. 또한 마이켈슨 간섭계의 경로 상에 편광기 및 입사파의 편광을 변화시키는 위상지연판인 λ/4파장판을 삽입하여 원편광을 생성하여, 선형편광기를 회전시킬 때 회전 각도에 따른 진폭과 빛의 세기를 측정하였다. 측정결과 표준시료로 사용한 BK-7유리의 굴절률은 같은 파장에서 정밀하게 측정한 참고문헌 치와 0.8% 이내에서 일치하였다. 고등학교의 “빛과 파동” 단원에서 보통 광원에서 나온 자연광을 사용하여 두 개의 편광판을 이용한 실험으로 빛이 횡파라는 것을 보여 준다. 실험 방법은 He-Ne 레이저 앞에 편광판을 놓고 편광판의 회전과 위상지연 판을 삽입하여 원편광을 생성하고 편광의 변환에 따른 간섭무늬의 밝기 변화를 알아본다. 편광판과 투명 고체 시료를 이용한 마이켈슨 간섭무늬 실험으로 학생들에게 편광 현상과 빛의 간섭현상에 대해 이해와 흥미를 높이고, 고등학교 심화과정 실험에 적용할 수 있을 것이다.
By using Michelson interferometer, two kinds of experiments have been performed to observe the variation in interference fringes due to the refractive index of solid transparent plate and the rotation of polarizing plate. Michelson interferometer is the most common device for optical interferometery...
By using Michelson interferometer, two kinds of experiments have been performed to observe the variation in interference fringes due to the refractive index of solid transparent plate and the rotation of polarizing plate. Michelson interferometer is the most common device for optical interferometery, and is used to obtain information about a medium or to analyze an object's motion from the phenomenon of optical interference. It is very important to measure the refractive index, since it represents a unique property of a substance at a constant temperature so that it can be widely used in various optical fields. This study proposes a theory with which the refractive index of a solid transparent plate can be measured using the variable number of fringes according to the rotational angle of solid transparent plate, and measures refractive indices of several transparent plates. The number of fringes, which used to be observed by naked eyes, are measured with an optical detector and an oscilloscope connected each other by a computer, so that its accuracy can be improved through the waveform analysis. Making up for the shortcomings of Young's double slit, Michelson interferometer is expected to promote students' understanding of and interest in the phenomenon of optical interference. In addition, by inserting a λ/4 plate (phase retardation plate) in the path of Michelson interferometer and generating the circular polarizing light, the amplitude and intensity of light according to the rotational angle are measured while the polarimeter is rotating. The result shows that the refractive index of BK-7 glass as a standard sample agrees to literature value obtained at the same wavelength, within 0.8%. It shows that in the chapter "Light and Wave" of high school physics course, the natural light from normal light source through two polarizing plates is the transverse wave. The experiment method is as follows: 1) put the polarizing plate exposed in front of a He-Ne laser, 2) rotate the polarizing plate and insert the phase retardation plate, 3) generate the circular polarizing light, and 4) observe the variation in the brightness of interference fringes according to variable polarization. The experiment of Michelson interferometer using the polarizing plates and the solid transparent plates will promote students' understanding of and interest in the phenomenon of polarization and optical interference, and will be able to applied to experiments in the advanced course in high school.
By using Michelson interferometer, two kinds of experiments have been performed to observe the variation in interference fringes due to the refractive index of solid transparent plate and the rotation of polarizing plate. Michelson interferometer is the most common device for optical interferometery, and is used to obtain information about a medium or to analyze an object's motion from the phenomenon of optical interference. It is very important to measure the refractive index, since it represents a unique property of a substance at a constant temperature so that it can be widely used in various optical fields. This study proposes a theory with which the refractive index of a solid transparent plate can be measured using the variable number of fringes according to the rotational angle of solid transparent plate, and measures refractive indices of several transparent plates. The number of fringes, which used to be observed by naked eyes, are measured with an optical detector and an oscilloscope connected each other by a computer, so that its accuracy can be improved through the waveform analysis. Making up for the shortcomings of Young's double slit, Michelson interferometer is expected to promote students' understanding of and interest in the phenomenon of optical interference. In addition, by inserting a λ/4 plate (phase retardation plate) in the path of Michelson interferometer and generating the circular polarizing light, the amplitude and intensity of light according to the rotational angle are measured while the polarimeter is rotating. The result shows that the refractive index of BK-7 glass as a standard sample agrees to literature value obtained at the same wavelength, within 0.8%. It shows that in the chapter "Light and Wave" of high school physics course, the natural light from normal light source through two polarizing plates is the transverse wave. The experiment method is as follows: 1) put the polarizing plate exposed in front of a He-Ne laser, 2) rotate the polarizing plate and insert the phase retardation plate, 3) generate the circular polarizing light, and 4) observe the variation in the brightness of interference fringes according to variable polarization. The experiment of Michelson interferometer using the polarizing plates and the solid transparent plates will promote students' understanding of and interest in the phenomenon of polarization and optical interference, and will be able to applied to experiments in the advanced course in high school.
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