[광학실험보고서] (재택실험) 편광 실험보고서

소개글

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목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 과제
8. 논의 및 결론
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
편광판과 운모판을 이용해 빛이 편광되는 현상을 알아본다.

1. 실험 원리
(1) 선편광기
이상적인 선편광기는 한쪽 방향의 전기장 진동을 제거하고, 다른 한쪽 방향의 진동을 투과시킨다. 즉, 비편광된 빛이 이상적 선편광기를 통과하면 선편광기의 투과축(TA)의 방향만 남기고 나머지 진동은 제거되어 투과축과 같은 방향으로 편광된다.

그림 이상적 편광기를 통과한 빛

(2) 말뤼스 법칙
이색성 편광기는 이색성 물질 고유의 방향에 따라 진동하는 전기장을 선택적으로 흡수한다. 이편광기는 흡수를 하는 방향에 수직한 횡방향으로 진동하는 전기장 진동의 빛을 잘 통과시킨다. 두 개의 이색성 편광기를 (그림 2)처럼 나란히 두고 비편광된 빛을 쏘면 두 번째 이색성 편광기는 검광기의 역할을 한다. 검광기의 TA가 편광기의 TA와 수직이라면 아무런 빛도 통과하지 못한다. 두 이색성 편광기의 TA끼리 이루는 각을 라고 하면 검광기를 통과한 빛의 복사조도는 아래의 말뤼스 법칙을 따른다.

<중략>

7. 과제
질문1 : 하늘빛은 어느 방향으로 편광되어 있으며, 왜 편광되어 있나?
실험결과 (1)에서 보듯이, 하늘빛은 지면에 수평한 방향으로 부분편광되어 있다. 이 편광의 원인은 지구 대기에서의 레일리 산란이다. 태양빛은 지구 대기에 의해 산란이 일어나고, 이로인해 빛이 부분편광 된다.
질문2 : 편광각은 무엇이며, 어떤 경우에 존재하나?
빛을 유전체에 입사하였을 때, 반사된 빛은 편광된다. 반사광이 완벽히 편광되는 입사 각도가 바로 편광각이 된다. 굴절각과 반사각의 합이 90도가 될 경우 입사각은 편광각이다.
질문3 : 실험 (3)과 (4)의 현상을 설명하시오.
말뤼스 법칙에 의하면 두 개의 선편광판을 통과한 빛은 (식 1), (그림 2)를 따른다.
(3) 두 개의 편광판 실험
두 개의 선편광판을 통과한 빛은 말뤼스 법칙에 의해 0도에서 복사조도가 최대, 90도에서 최소가 된다.
(4) 세 개의 편광판 실험
이 경우에는 말뤼스 법칙을 두 번 적용시키면 된다.

참고 자료

최신광학개론(pedrotti) 3rd edition