이 페이지에는 중급물리실험을 수강하는 데에 있어 꼭 알아두어야 할 점들이 나열되어 있습니다.

수록된 내용들을 잘 읽고 숙지하시어 무사히 이수하시기 바랍니다.

1. 중급물리실험에 대하여

중급물리실험은 물리천문학부의 전공필수과목으로, 물리학실험에서 사용했던 것보다 더욱 고도화된 장비를 이용하여 보다 깊은 수준의 복잡한 실험을 수행하고, 체계화된 보고서를 작성하는 방법을 학습하는 과목입니다.

이 과목은 1년 커리큘럼으로, 중급물리실험 1/2로 나뉩니다. 중급물리실험 1은 회로 이론, 광학, 고체물리 등의 광범위한 내용을 다룹니다. 중급물리실험 2에서는 전자회로를 기반으로 다양한 실험을 스스로 계획하고, 원하는 물리량을 정확하게 측정하는 계측론에 관하여 탐구합니다.

• 중급물리실험 1 실험 List

  • Hall Effect & Lock-in Detection: Hall effect를 관측하기 위해 고안된 특수한 센서와, 입력 신호에서 잡음을 걸러내고 원하는 신호만을 뽑는 Lock-in 회로를 적절히 이용하여입력 신호에 따른 출력 신호를 측정하는 실험입니다.
  • Single Photon Interference: 빛의 간섭 실험입니다. 세기가 강한 레이저와 세기가 매우 약한 전구에서 나오는 빛을 각각 이용해 다양한 간섭 무늬를 그려 보고, 대략적 계산을 통해 해당 실험에서의 세팅이 Single photon의 영역이라고 할 수 있는지를 판단합니다.
  • Optical Tweezer: 빛의 운동량 보존 법칙을 이용해 레이저로 작은 입자를 집게처럼 잡을 수 있는 장치를 사용하는 실험입니다. 이 장치로 유체 내에서의 Drag force를 측정하여 유체의 점도를 역산할 수 있습니다. 이외에도 유체 내에서의 입자의 브라운 운동을 분석해 보기도 합니다.
  • Photoluminescence: 레이저를 조사하였을 때 발광하는 물질의 특성을 측정하는 실험입니다. 물질이 방출하는 빛을 분광하여 스펙트럼으로 나타내고, 드러나는 peak의 특징을 고체물리 이론을 동원하여 분석하는 실험입니다.

• 중급물리실험 2 실험 List

  공식적인 목록은 없지만, 주로 다음과 같은 테크트리를 탑니다.

  • 선형소자의 계측
  • 비선형소자의 계측
  • 위의 두 소자로 계측 가능한 흥미로운 현상 / 물리량 등을 찾아 측정해 보기
  • 발표 프로젝트

2. 유의해야 할 점 - 공통

모든 실험에 대하여 유의해야 할 점은 다음과 같습니다.

• 매뉴얼 꼼꼼하게 읽기. 실험 매뉴얼은 각 실험에 관한 모든 정보를 담고 있는 매우 중요한 문서입니다. 실험의 이론적 배경부터 실험 순서, 여러분이 수행해야 할 과제, 실험 기구 조작에 있어서의 주의사항까지 전부 적혀 있습니다. 이에 더하여 실험 과정 자체가 꽤나 복잡하고 장비 또한 조작 난이도가 높은 경우가 대부분이므로, 매뉴얼을 사전에 숙지하지 않는다면 상당한 시간을 허비하게 될 수 있습니다. 적어도 실험 5일 전에는 팀원들과 함께 매뉴얼을 반복적으로~~(300번)~~ 정독하며 숙지하는 시간을 충분히 가지시기 바랍니다.
• 표절에 주의할 것. 우수보고서가 배포되었다는 것이 “이렇게 따라 쓰면 만점이다”라는 말과 동치는 아닙니다. 우수보고서는 각 Section에 포함되어야 할 내용, 전체적인 내용의 흐름, 가시성이 좋은 Plot의 모범적인 형태 등을 참고할 때만 사용하고, 절대 따라하려고 하지 마세요. 다른 사람이 올리거나 제공한 보고서도 마찬가지입니다. 서울대 eTL 내에는 자체 표절 검수 시스템이 있어서, 해당 시스템에서의 표절률이 일정 수준 이상이면 점수를 크게 감점하거나 부여하지 않도록 되어 있으므로 명심하십시오.
• 실험 데이터와 코딩 파일 등을 잘 정리해 둘 것. 중급물리실험은 많은 시행착오를 거치며 데이터를 얻어야 하고, 그 데이터의 양이 방대한 경우가 많습니다. 따라서 실험 데이터를 세팅별, 회차별로 체계적으로 정리하는 습관을 들이지 않으면 보고서를 작성할 때 낭패를 볼 수 있습니다. 코딩 파일도 마찬가지입니다. 이 파일 내에서 무슨 코딩을 했고 그 결과가 무엇인지를 잘 기록하고 정리해 놓으십시오.
• 조원과 최선을 다해 협력할 것. 중급물리실험은 그 이름부터 물리학실험보다 난이도가 높은 실험입니다. 따라서 조원과의 역할 분배가 더욱 중요해집니다. 자신의 역할을 성실하게 수행하지 않아 실험 진행을 원활하지 못하게 하여 다른 조원에게 피해가 가는 일이 없도록 하십시오. 실험 막바지에는 Peer review 또한 존재하므로, 조원으로서 자신의 기여도가 언제나 평가에 반영된다는 사실을 잊어서는 안 됩니다.
• 추가실험을 염두에 둘 것. 중급물리실험은 웬만해서는 정해진 날에 실험이 모두 끝나는 경우가 매우 드물어, 추가 실험이 빈번합니다. 따라서 조원들과 미리 추가실험 일정을 정해놓는 것을 추천합니다. 보고서 작성을 완전히 끝내기 전까지는 절대 방심해서는 안 됩니다.
• 적절한 협업 툴을 사용할 것. 데이터 분석의 측면에서, 한 사람이 분석한 것을 다른 사람들에게 배포하는 방사형 구조는 좋지 않습니다. 기본적으로 한 사람이 담당할 수 있는 수준이 아니거니와, 수정 사항이 생겼을 때에 반영하는 것도 번거롭고 혼란을 야기할 수 있기 때문입니다. 따라서 구글 코랩(비추천), github(추천) 등 적절한 협업 툴을 사용하여 조원 모두가 데이터 분석에 실시간으로 참여할 수 있게 하는 것을 권장합니다.
• Two-Column으로 쓰기(권장). 보고서는 두 개의 단(Two-column)으로 쓰는 것이 분량 감축이나 가시성, 디자인 등의 측면에서 대부분 유리합니다. 형식이 강제되지는 않으나, 웬만해서는 two-column으로 쓰는 것을 권장합니다.

3. 유의해야 할 점 - 중급물리실험 1

• Lock-in & Hall effect(LI&H)