나누었다가 합치는 구조
빔 분할기는 들어온 빛을 두 방향으로 나눈다. 각각의 빛은 거울에서 반사되어 돌아온 뒤 다시 겹쳐진다. 검출기나 화면에서는 두 빛이 만날 때의 위상 관계에 따라 밝기가 달라진다. 빛의 세기를 따로 측정하여 단순히 더하는 구성과 다르다.
거울 이동과 왕복 거리
한쪽 거울을 빛의 진행 방향으로 d만큼 옮기면 그 팔을 왕복하는 거리는 2d만큼 달라진다. 따라서 거울이 움직인 거리와 빛이 추가로 이동한 거리를 같은 값으로 넣으면 길이 계산에 오차가 생긴다. 두 팔 사이의 상대적인 변화가 측정의 핵심이다.
무늬의 이동을 읽기
이상적인 단색광 모형에서 광학적 경로 차이가 한 파장 달라지면 한 지점의 밝기 변화는 한 주기를 지난다. 거울 이동만으로 이를 만들 경우에는 반 파장의 이동이 대응한다. 실제 장치에서는 거울의 각도와 정렬도 무늬의 모양과 가시성에 영향을 준다.
간섭 실험의 의미
화면에 보이는 무늬의 이동은 눈으로 직접 읽기 어려운 작은 길이 변화를 빛의 파장과 비교하게 한다. 마이컬슨 몰리 실험의 맥락을 이해하는 데도 사용되는 구성이다. 다만 단순한 교실 시연과 실제 정밀 관측 장치는 빛의 안정성이나 환경 제어에서 차이가 크다.
관련 문서
간섭계 / 파브리 페로 간섭계 / 간섭 / 레이저 / 파장 / 위상 / 측정 / 전자기파