• Title/Summary/Keyword: 빛의 간섭

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Thomas Young's Problem Solving through Analogical Reasoning in the Process of Light Inference Theory Formation and Its Implications for Scientific Creativity Education (창의적 과학자 토마스 영(T. Young)의 빛의 간섭 이론 형성과정에서의 비유추론을 통한 문제해결과 과학창의성 교육적 함의)

  • Kim, Wonsook;Kim, Youngmin;Seo, Hae-Ae;Park, Jongseok
    • Journal of Gifted/Talented Education
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    • v.23 no.5
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    • pp.817-833
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    • 2013
  • The study aims to analyze Thomas Young's problem solving processes of analogical reasoning during the formation of the interference theory of light, and to draw its implications for secondary science education, particularly for enhancing creativity in science. The research method employed in the study was literature review of the papers which Young himself had written about sound wave and property of light. His thinking processes and specific features in his thought that were obtained through analysis of his papers about light are as follows: Young reconsidered Newton's experiments and observations, and reinterpreted Newton's results in the new viewpoints. Through this analysis, Young discovered that Newton's interpretation about his own experiments and observations was faulty in a certain point of view and new interpretation is necessary. Based on the data, it is hypothesized that colors observed on thin plates and colors appeared repeatedly on Newton's ring are appeared because of the effect of light interference. Young used analogical reasoning during the process of inference of similarity between sound and light. And he formulated an hypothesis on the interference of light through using abductive reasoning from interference of water wave, and proved the hypothesis by constructing an creative experimental device, which is called a critical experiment. It is implicated that the analogical reasoning and experimental devices for explaining the light interference which Young created and used can be utilized for school science education enhancing creativity in science.

Measurement of Optical Wavelength Using a $LiNbO_3$ Mach-Zehnder Modulator ($LiNbO_3$ 마하젠더 광변조기를 이용한 광파장 측정)

  • 정형기;오현호;정윤철;신상영
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.08a
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    • pp.148-149
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    • 2000
  • 파장분할다중(WDM) 광통신시스템에서 광원의 파장을 정확하게 측정하는 것은 매우 중요하다. 지금까지 광파장측정기는 격자나 Fabry-Perot 에탈론을 사용한 광대역 필터(optical bandpass filter) 및 파장에 따라 삽입손실이 다른 파장판별기(wavelength discriminator)등으로 구현되었지만 빛의 간섭 현상을 이용한 마이켈슨 간섭계가 가장 많이 사용되었다. 특히 푸리에 변환 마이켈슨 간섭계 파장측정기$^{(1)}$ 는 동시에 각각 다른 파장의 광원들이 입사되더라도 각각의 파장을 측정할 수 있는 장점이 있다. 즉 마이켈슨 간섭계에서 주기적인 간섭무늬에 의한 광검출기의 출력은 입력된 광파장에 따라 다른 주기를 가진다. 따라서 서로 다른 파장을 가진 빛이 입사했을 때 검출되는 각각의 광전력의 합을 표본화(sampling)한 뒤 FFT를 거치면 광파장과 광검출기로 수신한 신호의 중심 주파수의 관계를 알 수 있으므로, 서로 다른 파장을 가진 빛이 입사하더라도 각각의 파장을 측정할 수 있는 것이다. 본 논문에서는 푸리에 변환을 이용하되 마이켈슨 간섭계 대신 마하젠더 간섭계형 광변조기를 이용하여 광파장을 측정에 관한 실험적 구현과 개선 방안에 대해 제시한다. (중략)

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Applications of Speckle Interferometer (스페클 간섭계의 응용)

  • 백성훈;박승규;김철중
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.21 no.5
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    • pp.14-18
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    • 2004
  • 스페클 간섭계는 빛을 이용하는 측정 방법이므로 비접촉/원격 측정 방법이며, 빛의 파장의 수십-수백 분의 1 정도의 정밀도로 측정이 가능하고, 레이저가 조사되는 영역 전체의 동시 측정이 가능하다는 장점을 가지고 있다 특히 최근에는 전자, 영상, 컴퓨터 기술의 발달에 힘입어 ESPI(Electronic Speckle Pattern interferometer; 전자 스페클 상관 간섭계) 장치가 많은 발전을 이루었고, 이에 따라 산업 현장에서의 활용도 계속 늘고 있다. (중략)

State-of-the-Art of the Surface Metrology using Optical Phase Measuring Interferometry (광위상간섭을 이용한 표면측정 기술현황)

  • 김승우
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.182-187
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    • 2000
  • 빛은 공간상에서 전파되는 특성상 전자기파(electromagnetic wave)로 규정될 수 있다. 빛의 파동성은 여러 형태의 간섭을 유발한다. 이중 정밀 길이측정에는 광위상간섭(phase measuring interferometry)의 원리가 대표적으로 이용된다. 그림1은 광위상간섭의 기본원리를 Michelson 광학계를 이용하여 설명하고 있다. 하나의 동일한 광원으로부터 출발된 광속(optical beam)은 광분할기(beam splitter)에 의해 두 개로 별도 광속으로 분활 된다. (중략)

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Implementation of incoherent triangular holography and numerical reconstruction of the complex hologram (인코히어런트 삼각 홀로그래피의 구현과 복소홀로그램의 수치적 복원)

  • 김수길;이병호;김은수;손정영
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.8 no.2
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    • pp.99-106
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    • 1997
  • In this paper, we demonstrated, through experiment and numerical reconstruction, that the bias and the conjugate image, which are main drawbacks in incoherent holography, can be removed. By using wave plates of the modified triangular interferometer, which was made by adding simple passive devices to the conventional triangular interferometer, we adjusted the relative phase differences of two optical waves traveling in clockwise and counterclockwise. In this way, we obtained four intensity patterns, and then by manipulating the four intensity patterns electronically we obtained the complex hologram without bias and the conjugate image. Comparing numerical reconstruction results of the complex hologram with numerical reconstruction results of the hologram obtained from the conventional triangular interferometer, we demonstrated that bias and the conjugate image can be removed using the modified triangular interferometer.

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Measurement of POF Refractive Index Profile by using Phase-Shifting Moire Deflectometry (위상천이 모아레 간섭방법을 이용한 POF의 굴절률 분포 측정)

  • 우세윤;이현호;박승한
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.274-275
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    • 2003
  • 광통신 분야의 연구 중 근거리 광통신 분야에 적용하기 위한 Plastic Optical Fiber(POF)에 관한 연구와 개발이 활발히 이루어지고 있다. POF의 광전송 특성을 결정짓는 요소 중 가장 중요한 특성이 바로 굴절률 분포이다. 이에 따라 그동안 다양한 형태의 POF 굴절률 측정 방법이 연구되어 왔다. 기존 Glass Optical Fiber의 굴절률 분포 측정 방법 중 가장 일반적이고 효과적인 방법 중 하나는 coherent 빛의 간섭을 이용한 transverse interferograms을 분석하는 방법으로 Fizeau 간섭계와 같은 간섭계를 이용하여 위상변화를 측정하고 측정한 위상을 tomography적인 해석방법을 통해 굴절률 분포를 계산하는 방법이다. (중략)

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공초점 자가 간섭 현미경을 이용한 분해능 향상

  • Gang, Dong-Gyun;Gwon, Dae-Gap
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 2006.10a
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    • pp.1-4
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    • 2006
  • 공초점 자가 간섭 현미경은 측정 광학계에 복굴절 물질을 사용하여 반사된 빛에 대해 간섭 현상을 일으키는 것을 특징으로 한다. 이 간섭을 자가 간섭이라고 부르는데, 이는 시편의 한 점에서 반사되어 나온 빛이 간섭을 일으키기 때문에 붙여진 이름이다. 공초점 자가 간섭 현미경의 점 확산 함수는 종래의 공초점 현미경의 점 확산 함수와 자가 간섭의 곱으로 나타나며, 자가 간섭의 주기가 종래의 공초점 현미경의 점 확산 함수의 중심폭보다 작은 경우 점 확산 함수의 중심폭이 작아져서 수평 방향으로의 분해능이 향상되게 된다. 이러한 분해능 향상 정도를 측정하기 위하여 지름이 100nm 인 금으로 된 비드를 사용하였다. 측정된 결과는 전산모사한 결과와 잘 일치하며 공초점 자가 간섭 현미경에서 2배의 분해능 향상을 보여준다.

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Optical(Interferometric) Measurements of Vapor Deposition Growth Rate and Dew Points in Combustion Gases (빛의 간섭현상을 이용한 증기용착 성장속도 측정법의 실험적 연구)

  • 김상수;송영훈
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.10 no.3
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    • pp.343-348
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    • 1986
  • An optical interference method was developed for measuring rapidly growing and evaporating liquid condensate films (e.g., Na$_{2}$SO$_{4}$, $K_{2}$SO$_{4}$) on solid surface exposed to flowing combustion product gases at film thicknesses well below the onset of complications due to run-off. To develop this optical system, this study investigated the optical parameters (e.g., polarization state, incident angle, target roughness, etc.) Trends for the Na$_{2}$SO$_{4}$(l) and $K_{2}$SO$_{4}$(l) deposition rates as a function of target temperature using this optical measuring system agree with the theoretical prediction of the vapor deposition. This study was able to extend the experimental range for vapor plus condensed phase transport and deposition. While previously unable to measure the evaporation rates interferometrically, these rates are estimated from the results of the investigation of polarization states.

Phase Image Compression for Digital Holographic Microscopy (디지털 홀로그래픽 현미경 데이터를 위한 위상 영상 압축)

  • Kim, YoungMin;Ban, Hyunmin;Choi, SeungMi;Oh, Kwan-Jung;Lim, Yongjun;Kim, HuiYong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2022.06a
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    • pp.1187-1190
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    • 2022
  • 최근 홀로그램(Hologram)을 광학현미경(light microscopy)에 적용하여 시료의 두께를 측정하는 방식의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 빛의 간섭패턴(Interference pattern)을 사용하여 시료의 두께를 측정할 수 있는 이유는 시료의 두께에 따라 빛의 위상(phase)이 달라지기 때문이다. 빛의 간섭패턴을 저장하는 홀로그램에서 위상만을 분리한 후 위상을 unwrapping 하면 물체의 두께를 측정할 수 있다. JPEG은 기존의 연구방식인 시료를 통과한 홀로그램 이미지를 직접 압축하는 object 압축방식을 사용한다. 하지만 본 논문에서는 object 압축방식과 달리 홀로그램 이미지를 직접 압축하지 않고 홀로그램 이미지에서 시료의 위상(phase)만을 분리하여 위상 도메인에서 압축하는 방식을 취하였다. 이를 통해 object 압축방식에 비해 위상 도메인 압축방식에서 모든 데이터셋에 대하여 평균적으로 0.0003~0.0142 radian의 성능향상을 이룰 수 있었다.

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Development of Optic Balance Using Interference of Light (빛의 간섭 구조를 이용한 광 저울 개발)

  • Choi, Hoon;Park, Kyoung-Su;Lee, Jung-Ryul;Eom, Jin-Seob
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.24 no.A
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    • pp.127-131
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    • 2004
  • In this paper, we proposed an optical balance using a Michelson Interferometer structure. The frequency of the interference signal is changed nonlinearly related with a weight to be measured, and this frequency change is processed by a processor to give a measured weight. Several measurements were performed and the good results were obtained with the fluctuation of about 1g.

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