[화공기초실험]빛의 편광실험

목차

1. 이론
1) 빛의 편광
2) 편광판
3) 절반의 규칙
4) 코사인 제곱 규칙
5) Malus의 법칙

2. 실험 방법

3. 결과 및 고찰

4. 참고문헌

본문내용

* 빛의 편광
빛은 횡파로서 그 진동은 진행방향과 수직이다.보통의 빛은 진행방향과 수직인 평면 내에서 모든 방향으로 진동하고 있다.그림 (a)는 비편광 또는 막편광된 빛의 전기장의 진동을 수직인 진행 방향에서 본 그림이다.전기장 벡터는 진행방향에 수직인 어떠한 방향도 가질 수 있다.태양이나 전구 등에서 나오는 빛은 모두 비편광 되어있다.그림 (b)는 (a)의 모든 전기장 벡터를 y성분과 z성분으로 나누어 합한 모습이다.비편광된 빛은 진동평면이 서로 수직인 두개의 편광된 파동의 중첩으로 나타낼 수 있다.y축과 z축 위의 화살표는 전기장의 알짜 y성분과 알짜 z성분의 진동을 나타낸다.
모든 만일에 빛이 어느 한 방향으로만 진동한다면 이 빛은 평면 편광되었다고 하며,그 진동 방향을 편광 방향이라고 부른다.편광에는 평면 편광 이외에도 원형 편광,타원형 편광 등이 있으나 본 실험에서는 평면 평광만을 다루기로 한다.또한 부분편광된 빛도 있는데 부분편광된 빛은 그림 (b)에서와 같이 한 쌍의 화살표를 그릴 때 서로 다른 크기로 그려주면 된다.
빛을 편광시키는 데는 일반적으로 다음의 네 가지 방법이 있다.
(1) 유전체의 표면에서 빛을 반사시키면, 이 반사된 빛은 부분적으로 편광이 된다.그러나 반사각과 굴절각의 합이 90도가 되면 반사광은 완전히 편광이 된다.이 때의 입사각을 I, 유전체의 굴절률을 n이라고 하면 다음과 같은 관계가 성립하며,이를 Brewster의 법칙이라 한다.
(2) 전기석이나 폴라로이드와 같은 물질에 빛을 입사시키면 이런 물질들은 선택된 한 방향의 빛만 통과시키고 다른 방향의 빛은 흡수한다.따라서, 이런 물체에 빛을 투과시켜편광시킨다.
(3) 빛이 방해석 결정체와 같은 물질을 통과하면 복굴절이 일어나면서 편광되어 나온다.
(4) 빛이 공기 중에 있는 먼지,물분자 또는 공기 분자에 의하여 산란되거나 결정체 안의 격자와 충돌하여 산란되면 부분편광이 일어난다.

참고 자료

홍경희 외 5인, 디지털 장비 중심의 일반물리학 실험, 청문각, 2005, 236-237
김상현, 황성태, 일반물리학 및 실험 전자기학 및 광학편, 북스힐, 2018, 402-405
Serway, Vuille, 최신대학물리학, 청문각, 2009, 480-482