마이컬슨 간섭계 - 자바실험실

마이컬슨 간섭계





 

마이컬슨 간섭계

마이컬슨 간섭계(마이켈슨 간섭계, Michelson interferometer)는 미국의 물리학지 마이컬슨이 고안한 실험장치입니다.
간단한 구조를 하고 있지만, 원자핵 크기 정도로 아주 미세한 거리 차이를 측정할 수 있습니다.

마이컬슨 간섭계는 다음의 부품들로 이루어져 있습니다.

  1. 빛을 방출하는 장치는 레이저와 같이 단일 파장의 광원을 사용합니다.
  2. 중간에 놓여 있는 스플리터(광분할기, splitter)는 레이저 빛의 일부를 반사시키고, 나머지를 통과시킵니다.
  3. 수직으로 배치된 두 개의 거울은 빛을 반사시켜 스플리터로 되돌려 보냅니다.

합쳐지는 두 빛이 같은 위상이면 화면에 밝은 무늬가 나타납니다. 반대로 위상이 같지 않으면 어두운 무늬가 나타납니다.
거울의 거리가 미세하게 달라지면 위상 변화가 생겨 버리기 때문에, 아주 미세한 거리 차이도 측정할 수 있습니다.

실제로 이 장치를 이용해서 지구의 진행 방향과 빛의 속도는 무관하다는 것이 밝혀졌습니다. 즉, 빛을 전달하는 매개체(에테르)는 존재하지 않는다는 것을 알게 되었습니다.
이후, 이 사실을 기초로 하여 아인슈타인 등에 의해 상대성 이론이 발전하게 됩니다.

최근에는 먼 블랙홀 쌍성으로부터 발생한 중력파를 측정하였습니다.(LIGO 프로젝트)