레이저 간섭계의 종류와 차이점

목차

1. 레이저 간섭계의 종류와 차이점
1) 간섭계의 종류
(1) 마이컬슨 간섭계
(2) 레일리의 간섭계
(3) 페브리페로 간섭계
(4) 루머-게리케의 평행판
(5) 피조-로망 표면 간섭계
(6) 모아레 간섭계
(7) 광위상 간섭계
(8) 백생광 주사 간섭계
(9) 트와이만 - 그린 간섭계
(10) 박막 두께 측정용 간섭계

(6) 뉴턴의 간섭계
2) 간섭계의 특징

2. 실험결과 값
(1) 순방향 평균오차값
(2) 역방향 평균오차값
(3) 백래쉬 값
(4) 양방향 평균오차
(6) 순방향 반복정밀도
(6) 역방향 반복정밀도
(7) 양방향 반복 정밀도
(8) 정확도(Accuracy)

3. 고찰

본문내용

448101
0.000450264
0.000449543
-1
0.000579691
0.00056177
0.000566559
0.00056934
0
0.000262019
0.000260165
0.000260165
0.000260783
(2) 역방향 평균오차값
오차 : 실험값-참값
역방향 오차값1
역방향 오차값2
역방향 오차값3
역방향 평균오차
4
-0.002220508
-0.002208458
-0.002218809
-0.002215925
3
-0.002135964
-0.002143843
-0.002146006
-0.002141938
2
-0.001632747
-0.001632747
-0.001643407
-0.0016363
1
-0.000599621
-0.000597149
-0.00060441
-0.000600393
0
9.50127E-05
9.74846E-05
9.71756E-05
9.65576E-05
-1
0.000555127
0.000563624
0.000554664
0.000557805
-2
0.000264873
0.000262555
0.000262555
0.000263328
-3
0.001459443
0.001478137
0.001459443
0.001465674
-4
0.00180307
0.001775107
0.001767228
0.001781802
-5
0.002760804
0.00279402
0.002778107
0.002777644
(3) 백래쉬 값
백래쉬 : 순방향 평균오차-역방향 평균오차
백래쉬값
-4
0.00028854
-3
0.000152226
-2
0.000186215
-1
1.15354E-05
0
0.000164225
1
0.000348843
2
0.00022422
3
0.000273091
4
7.8791E-05
(4) 양방향 평균오차
양방향 평균오차 : 순방향 평균오차와 역방향 평균오차의 산술평균
양방향 평균오차
4
-0.00225532
3
-0.002005393
2
-0.00152419
1
-0.000774815
0
0.00017867
-1
0.000563573
-2
0.000356435
-3
0.001389561
-4
0.001926072
(6) 순방향 반복정밀도
반복정밀도 : 가장 큰 오차와 가장 작은 오차와의 차이
순방향 반복정밀도
-4
9.26953E-06
-3
1.14324E-05
-2
2.16289E-06
-1
1.79211E-05
0
1.85391E-06
1
4.63477E-07
2
2.9817E-05
3
1.76121E-05
4
6.64316E-06
5
1.23594E-06
(6) 역방향 반복정밀도
역방향 반복정밀도
-5
3.32158E-05
-4
3.58422E-05
-3
1.86936E-05
-2
2.31738E-06
-1
8.96055E-06
0
2.47187E-06
1
7.26113E-06
2
1.066E-05
3
1.0042E-05
4
1.20504E-05
(7) 양방향 반복 정밀도
양방향 반복 정밀도 : 순방향 가장 큰 값-역방향 가장 작은 값
양방향 반복 정밀도
-5
3.32158E-05
-4
0.000309293
-3
0.000169169
-2
0.000187708
-1
2.50277E-05
0
0.000167006
1
0.000352242
2
0.000242707
3
0.000287355
4
9.06869E-05
5
1.23594E-05
(8) 정확도(Accuracy)
정확도 = 전체 오차 중에 가장 큰 값 - 전체 오차 중에 가장 작은 값
= 0.002076522 - (-0.002299145)
= 0.004375667
3. 고찰
실험기기의 고장으로 실험을 직접적으로 참여하지는 못했다. 그러나, 실험을 위해 읽어야 할 ppt자료와 설명을 들으 면서 실험에 대한 개략적인 목적과 내용 등 순서와 방법등에 머릿속에 들어왔었다.
실험 수업을 진행하면서 나노라는 단위에 대해서 얼마나 작고 세밀한 것인지 알지 못하였는데 이번 실험 수업을 통하여 나노라는 것이 얼마나 세세하고 작은 것인지에 대해 알 수 있었으며, 본 레이저 실험은 레이저의 간섭현상을 이용하는 실험인데 이론상으로는 0.1나노까지 작업이 가능하다고 한다.
조사를 해본 바에 의하면 간섭계는 정밀한 측정을 필요로 하는 데에 많이 사용되고 있는데, 용도가 표면의 변화만을 요하는지 아니면 매질 내부의 변화를 측정하는지에 따라서 각각에 맞는 간섭계를 선택하거나 이 간섭계들을 용도에 따라 변형시켜서 사용하고 있다. 레이저 간섭계는 시험 중에 축을 따라 연속적으로 움직이는 기계 슬라이드의 위치를 정밀하게 측정 할 수 있다. 위치 기반의 기준 신호를 이용하여 레이저 간섭계 시스템을 동작시켜 위치에 기초한 데이터를 수집을 한다.
이론상의 오차원인은 레이저를 통해 1mm씩 움직이는 정밀 스테이지를 통해 거리를 측정하는 과정에서 정확한 1mm가 아니기 때문에 약간의 오차가 생기게 된다고 한다.
오차의 원인은 수업 자료를 보면 알 수 있는데,
① 측정위치가 이동축과 동일하지 않고 offset 이 있으면 발생하게 된다.
② 이동축과 Laser beam이 잘못정렬되어 있을 때 발생한다.
③ 레이저의 파장오차가 있는데, 레이저는 공기온도, 공기압력, 공기의 습도에 따라 파장이 변화한다.
이 실험은 원래 한번 측정할 때마다 오랜 시간을 두고 측정해야 되는데 주어진 시간이 짧기 때문에 상대적으로 너무 짧은 실험 간격 시간이 짧다고 하였다. 이 부분 또한 오차의 원인이라고 생각되며, 컴퓨터로 실험값을 구하는 방식에서 절단 오차와 반올림오차 등으로 인한 계산 값 또한 영향을 미쳤을 거라 생각됩니다.
실험하기 전 자세하게 설명 되어있는 실험장소의 언급에도 불구하고 학교내인데 금방 가겠지라는 생각 때문에 실험실을 찾느라고 꿰나 애를 먹었다. 예술관 조형물 바로 옆이었는데 명칭상 7호관이어서 저번 실험장소와 유사한 곳인줄 알고 괜히 이상한 곳만 찾으며 해맸었던 것 같다.( 건의: 7호관보다는 예술관을 위주로 위치 설명을 한다면 훨씬 더 수월하게 학생들이 찾을 수 있을 것 같습니다. )
본 실험으로 인하여 레이저 간섭현성에 대한 목적과 쓰임새 그리고 방법에 대해 알 수 있게 되었습니다.

키워드

레이저,   간섭계,   종류,   차이점