[일반물리학실험]Michelson-Moley 간섭계

1. 실험 이론 및 원리

Michelson-Morley 간섭계는 19세기 말에 알버트 마이컬슨과 에드워드 모렐이 개발한 광학 기구로, 전자기파의 특성을 연구하기 위해 설계되었다. 이 실험의 주요 목적은 빛의 매질인 `에테르`의 존재를 검증하고자 한 것이었다. 당시의 물리학자들은 빛이 전파되기 위해서는 매질이 필요하다고 믿었고, 이를 에테르라고 불렀다. 에테르 이론에 따라 지구가 에테르 속을 움직이면서 빛의 속도에 변화가 생길 것으로 예상되었고, 이러한 변화를 실험적으로 측정하고자 했던 것이다. 간섭계의 기본 원리는 두 개의 빛 경로에서 발생하는 간섭 현상을 이용한다. 간섭 현상은 두 개의 빛파가 겹칠 때 발생하며, 두 빛파의 위상 차이에 따라 강화되거나 약화된다. 이 원리를 통해 빛의 파장을 정확히 측정하거나, 빛의 속도 변화를 감지할 수 있다. Michelson-Morley 간섭계는 일반적으로 한 개의 빛원이 들어가서 두 개의 분리된 경로를 통해 나뉘고, 다시 합쳐지는 방식을 취한다. 이때 각 경로의 길이가 서로 다르기 때문에, 두 경로를 통해 돌아온 빛이 만날 때 위상 차이가 발생한다. 간섭계의 주요 구성 요소는 빛원, 분체기, 두 개의 경로, 그리고 검…(생략)