Interferometer, Interferometry   간섭계, 간섭법

1. 간섭계 (Interferometer)

  ㅇ 동일 광원에서 나오는 빛의 진행 경로 차이를 이용하여 빛의 간섭을 관찰하는 기구

  ㅇ 또한, 전자기파의 간섭 현상을 이용하여 변위,온도,압력,뒤틀림 등을 측정하는 장치
     - 간섭계 센서 등


2. 간섭계의 원리

  ㅇ 단일 광속을 2개의 광속으로 분리시키고,
     - 이 중 하나를 다른 경로를 거쳐 되돌아 오게 하여,
     - 이 둘을 결합(간섭)시키면, 간섭무늬가 보이게됨

  ㅇ 이때, 분리된 두 광속에, 경로 차이가 존재하면, 
     - 간섭무늬의 밝고 어두운 띠들의 위치가 바뀌게 되고,
     - 이 띠들의 위치,수 등을 통해 경로 차이의 변화량을 측정


3. 간섭계의 종류

  ㅇ 마이켈슨 간섭계 (Michelson Interferometer)
     
     - 빛의 속도, 진행 거리/길이를 정밀하게 측정할 수 있는 간섭계의 기본형
        . 1881년부터 십여년간 빛의 속도를 정밀하게 측정하고,
          빛의 속도(파동속도)는 기준계 및 운동상태와 관련없이 일정하다는 결론에 이름
           .. 빛의 속도는 지구의 운동방향과 상관없이 언제나 일정한 것으로 실험적으로 확인
        . 아인스타인의 상대성이론 탄생에 기여함
 
  ㅇ 마하-젠더 간섭계 (Mach-Zehnder Interferometer)
     - 투명한 매질의 상태 변화를 관찰하기 위해 개발된 간섭계
     - 2개의 거울과 2개의 광속분할장치로 구성되어 2개의 광 경로를 만듬
        . 다른 한 쪽의 광 경로에 투명한 매질을 놓으면, 간섭무늬로부터 이 매질의 두께,
          굴절률의 변화 등을 관찰할 수 있음
        . 투명 매질을 시료로하는 실험에 많이 이용됨

  ㅇ 페브리-페로 간섭계 (Fabry-Perot Interferometer)
     - C.Fabry와 A.Perot이 빛의 파장을 정밀하게 측정하기 위해 개발한 다중 광 간섭계
     - 2개의 평행한 거울면으로 이루어짐
        . 반사율이 큰 2장의 평행한 거울을 서로 마주보게하여 공동(Cavity)를 형성하고
        . 그 공동안에서 발생한 광파가 거울에 반사된 광파와 간섭을 일으켜서
        . 특정 파장의 광파 만 남고 나머지는 상쇄토록한 광공진기(필터)
     - 공진 파장 결정 조건 :  L = m/2n λ  (n 굴절률)
     - 종류 
        . 페브리-페로 간섭계 (간격이 가변)
        . 페브리-페로 에탈론 (거울 간격이 고정) : 간섭계 보다는 주로 `광공진기`로 일컬음