소멸간섭과 에너지 보존 법칙
안녕하세요.
간섭계에 대해 좀 안다고 생각했는데, 올 해 이상한 현상을 발견하고는 해를 찾지 못해 답답해 했습니다.
이상한 점은 아래와 같은 점입니다.
(1) 일반적으로 간섭계에서는 일자형 간섭무늬가 몇 개 생기도록 합니다. 만약에 간섭이 관찰영역 전체에 걸쳐서 생기고 소멸간섭형태로 만들면 빛은 다 어디로 간 걸까요? 아래 그림에서 오른쪽...
(2) Pico projector 개발과정에서 laser의 간섭성을 줄이기 위해 speckle reducer를 제작했습니다. 원리는 beamsplitter에 의해서 일부는 투과하고 일부는 반사시킨 후 투과한 광의 경로차를 두어 다시 반사광과 합치는 방식입니다. 아래 그림 참고...
원래 의도했던 speckle 제거에 도움이 됐는지 여부는 차치하고 일단 최종단에 나오는 광량이 줄어들었습니다. 빛이 결국은 다 바깥으로 빠져 나가야 하는데 광량은 그에 훨씬 미치지 못했습니다. 간섭때문이라고 생각하면 나머지 빛은 어디로 간걸까요?
조금 찾아 보니 이 문제에 대해 잘 정리해 놓은 자료가 있더군요.
아래 유투브를 보시면 소멸간섭일 때 나머지 빛은 광원쪽으로 돌아온다는 설명이 있습니다. 한 쪽이 소멸이면 다른 경로는 보강간섭을 일으킵니다.
https://www.youtube.com/watch?v=RRi4dv9KgCg
참조파와 물체파사이의 위상차를 계산할 때 BS에서 일어나는 반사의 유형에 따라 위상차이가 달라지는 점을 이용하면 왜 그렇게 되는지 설명할 수 있습니다. 위키피디아에서 beamsplitter를 찾아보면, 반사의 경우 2가지 다른 경우에 위상차가 0 또는 180도 차이가 난다는 설명이 있습니다. 실제로 BS 코팅에 의해서 정확히 180도 차이가 나지는 않습니다만, 그럴 경우는 참조파가 이동하는 양이 달라져야 하니까 동일하게 설명할 수 있습니다.
https://en.wikipedia.org/wiki/Beam_splitter
이런 내용을 잘 정리해 놓으신 분의 블로그도 읽어 보세요.
첨부파일이 도움이 될 것 같습니다.
zetie_et_al_mach_zehnder00.pdf
저희가 만든 speckle reducer에 나오지 않는 광량은 사각형 안에 갇혀 있다고 보면 될 것 같습니다.
^^ 즐거운 성탄절 보내세요. ^^