[부산대] 광학실험 보고서, 편광

소개글

"[부산대] 광학실험 보고서, 편광"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 장비
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험결과 및 분석
7. 결론 및 검토
8. 질문 및 토의
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
- 편광의 개념과 위상지연판의 원리를 이해한다.
- 편광자와 위상지연판을 이용하여 여러 가지의 편광 상태를 만들어 본다.

2. 실험 원리
1) 전자기파

전자기파는 [그림 1]과 같이 서로 수직한 전기장과 자기장이 진행하면서 Maxwell 방정식에 따라 이들의 변화가 만들어낸 파동이다. 전자기파에서 전기장과 자기장의 세기는 서로 비례한다.

2) 편광의 종류

편광은 전기장의 세기, 위상에 따라 달라지며 선편광, 원편광, 타원편광이 있다. 진행하는 두 파동의 진폭이 같고 위상이 (m은 정수)만큼 차이날 때 원편광이 되고, 두 파동의 진폭이 다르고 위상이 만큼 차이날 때 선편광이 되고, 두 파동의 진폭과 위상이 임의의 수가 되면 타원편광이 된다.

3) 편광자 (polarizer)

편광자는 편광되지 않은, 또는 임의로 편광된 전자기파를 원하는 단일 편광 상태(일반적으로 선편광)로 바꿔주는 광학 소자이다. 편광되지 않은 빛이 편광자를 통과하면, 선편광되고 빛의 세기는 전기장의 제곱에 비례하므로 기존 빛의 세기의 1/2이 된다.

Malus 법칙

입사하는 빛의 최대 세기를 이라 하고 편광된 빛의 세기를 라 하고 입사광과 편광자의 각도를 라 하면 다음과 같은 관계를 만족한다.

이를 Malus 법칙이라고 하며 편광된 빛의 세기의 최대값은 일 때 이 되며 이 값을 절대 넘을 수 없다는 것을 의미한다. 그 말인 즉슨 편광으로 인해 에너지가 추가로 발생하지 않고 손실되거나 유지된다는 것이다. 때로는 편광자를 분석자라고도 한다.

참고 자료

Frank L Pedrotti, Leno M Pedrotti, Leno S Pedrotti, Introduction to Optics, 2006, p333~347
부산대학교 스마트교육플랫폼 PLATO 광학실험,
https://plato.pusan.ac.kr/course/view.php?id=135273

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광학실험 편광.hwp
편광 실험값.xlsx