KCI등재
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볼록거울을 이용한 간단한 마이켈슨 간섭계 개발과 교육적 활용 = Development of a Low-Cost Michaelson Interferometer with Convex Mirrors for Qualitative Experiments
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2023
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Korean
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KCI등재,SCOPUS
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학술저널
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256-265(10쪽)
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Not many modern physics-related activities can be practiced in high school physics classes. Michelson interferometer experiments played an important role in the development of the theory of relativity. Furthermore, the principle of the Michelson interferometer has recently been used in the observation of gravitational waves, and thus, it can stimulate physics students' curiosity and interest in physics, and also allow them to experience the usefulness of physics. Commercial Michelson interferometer is expensive, having numerous optical components, and requires precise manipulation. The purpose of this study was to devise a low-cost Michelson interferometer experiment set that can be easily applied in high school physics classes. We devised a Michelson interferometer experiment set using convex mirrors, slide glass, and a 5 mW laser pointer and applied it to the performance assessment of high school students taking physics class as an elective. Student responses were examined to evaluate the effect of the experiment on the attitude toward physics laboratory.
더보기일반계 고등학교 교육 현장에서 활용할 수 있는 현대 물리학 관련 실험 활동은 많이 개발되어 있지 않다. 마이켈슨 간섭계는 상대성 이론의 발전 과정에서 중요한 역할을 하였으며, 최근에도 그 핵심 원리가 중력파 관측에도 활용되는 등 학생들에게 호기심과 흥미를 유발할 뿐만 아니라 물리학의 유용성도 체험할 수 있는 실험 주제이다. 기존의 상용 마이켈슨 간섭계 실험 도구는 광학 부품이 많으며 정밀한 조작이 필요하여 일반계 고등학교에서 제한된 예산과 수업 시수 안에서 교육 목적을 달성하기 위해 사용하기가 쉽지 않다. 본 연구는 교육 현장에서 손쉽게 적용할 수 있는 마이켈슨 간섭계 실험 방법을 고안하고자 진행되었다. 자동차 운행 보조 볼록거울과 슬라이드글라스, 5 mW 레이저 포인터를 이용하여 동심원 형태의 간섭무늬를 관찰할 수 있는 마이켈슨 간섭계 실험 방법을 개발하였고, 이를 이용하여 일반계 고등학교 물리학I 수강 학생을 대상으로 실험 수행평가를 실시하고 학생들의 물리 실험에 대한 반응을 탐색하였다.
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