1. 서 론

20세기의 새로운 현상, 실험법칙의 발견, 이론의 실증실험에 관해서는 1903년 원자붕괴설 제창(러더퍼드와 소디), 수소선 스펙트럼 계열(자외선은 1906년 라이만, 적외선은 1908년 프리드리히 파셴)이 있다. 그리고 X선 회절(라우에, 1912), X선과 전자의 산란
(충돌 과정에서 빛의 입자성 확인, 콤프턴, 1923년, 19 27년 노벨상 수상), 매질 속 고속의 하전 입자에서의 빛 방출(체렌코프, 1937년, 고전 이론을 내놓은 프랭크, 탐과 1958년 노벨상 수상), 핵에 의한 γ(감마)선 방출과 공명 흡수에서의 뫼스바우어 효과(뫼스바우어, 1958년, 1961년 노벨상 수상)가 있다.

또 과학, 물리학 관련 광학 기기 및 신기술 개발과 관련해 X선 분광기(윌리엄 헨리 브래그, 1913년). 새로운 사진법 홀로그래피의 발견(가버, 1949년, 1971년 노벨상 수상). 원자 및 분자계로부터의 유도 방출을 이용한 마이크로파 증폭 측정기 개발(타운즈 외, 1954). 마찬가지로 유도 방출을 이용한 빛의 증폭기 레이저(마이만 등, 1960), 1950년대부터 전파망원경의 발달, 우주 관측 가능 영역의 확대(라일, 휴이시, ‘전파 천문학의 선구적 연구’로 1974년 노벨상 수상). 다음으로 광속 측정에 관해 알아보자. 물리학의 기초 상수인 진공에서의 광속 c는 다른 양을 결정하는 기준 중 하나로 c = 299792458m/초(정의값)로 결정된다(1983년 국제도량형총회).

빛에 관한 이론은 아인슈타인, 광량자 가설(광전효과 설명, 1905년), 특수상대성이론(광속 일정 요구, 19 05년), 중력의 빛 전파(전파)에 미치는 영향, 1911년 등이 있다. 체렌코프 효과의 고전적 이론(프랭크, 탐, 1908년), X선 간섭 이론(브래그 부자, 1912년), 보어의 원자 모형(원자 스펙트럼 계열 설명, 1913년) 그리고 빛을 이용한 물성, 물질 구조, 우주물리학 연구와 관련해서는 X선을 이용한 결정 구조 분석의 시작
(라우에, 1912, 브래그 부자, 1912년)을 들 수 있다. 원소의 고유 X선 스펙트럼과 원자 번호의 관계(모즐리, 1913년)와 뫼스바우어 효과, 1958년 양자 역학의 성립(1920년대)을 통해 고전 광학에서 입자성 및 파동성의 통일적 기술이 가능한 양자 광학으로. 비선형 광학, 레이저, 메이저의 이론과 응용의 전개(1964년, 메이저, 레이저의 발명 및 양자 전자 공학의 기초 연구로 타운즈, 바소프, 프로호로프 노벨상 수상). 전자기장을 포함한 상대론적 장의 양자론 전개(1965년 양자전기역학 분야의 기초 연구로 도모나가, 슈윙거, 파인만에게 노벨상 수여). 우주물리학의 중요한 발견(엑스선성 : 1962년, 전파원 천체 퀘이사 : 1963년, 절대온도 3K의 우주방사선 : 1965년, 주기적 전파 펄스 방출원 : 1967년, 펜지어스·윌슨·우주 흑체 복사 발견으로 1978년 노벨상 수상)을 들 수 있다.

이번 회에는 1903년까지 계측의 소사에 관해 살펴본다.

2. 20세기 전반 ①의 계측 소사

1903년 원자붕괴설을 주장한 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford, 1887~1937)는 뉴질랜드 남섬의 넬슨 인근에서 태어난 영국의 물리학자이자 화학자이다. J.J. 톰슨의 제자이자 방사성 물질을 연구했다

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⇒ 본고는 월간지 ‘計測技術’(일본, 일본공업출판주식회사 발행)
2024년 7월호(연재)를 번역·전재한 것입니다. 본 기사의 무단
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