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단순화된 재민 간섭계를 이용한 간섭무늬 탐구 및 양자 지우개 모델 실험 = A simplified jamin interferometer for interference-fringe inquiry and a quantum eraser analogue demonstration
본 연구는 교육 현장에서 활용 가능한 단순화된 재민 간섭계(simplified Jamin interferometer)의 제작 방법과 이를 활용한 탐구 실험을 제안한다. 5 mW 반도체 레이저 모듈, 스위치 내장 건전지 케이스, 두께 5 mm의 일반 유리 거울, 문구용 메모 클립 등의 저가 부품을 사용하여 명확한 간섭무늬를 관찰할 수 있는 간섭계를 구성하였다. 제안된 탐구 실험은 다음 두 가지이다. 첫째, 재민 간섭계의 광경로 상에 가림막을 선택적으로 배치했을 때 나타나는 간섭무늬의 변화를 예상하고 설명하는 탐구 활동이다. 둘째, 재민 간섭계에 편광판을 추가로 배치하여 양자 지우개 실험을 고전적 유비를 통해 구현하는 탐구 활동이다. 본 연구에서 개발한 장치와 실험 방법은 학생 1인이 책상 위의 제한된 공간에서도 실시간으로 실험 결과를 확인할 수 있으며, 중고등학교 및 대학교 수업이나 동아리 활동에서 빛의 간섭과 양자 물리학의 파동-입자 이중성을 학습하는 데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.