(A+) 광학실험 실험보고서 - 편광

목차

1.실험 목적
2.실험 원리
3.실험 장비
4.실험 방법
5.측정값
6.실험 결과
7.결론 및 검토
8.참고문헌

본문내용

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

2. 실험 원리
가. 전자기파

<그림 1>, 전자기파의 진행 모식도.

전자기파는 전기장 E와 자기장 B가 공간 상으로 방사되는 파동의 일종이다. 위 <그림 1>과 같이 전기장과 자기장은 전자기파의 진행 방향에 수직하게 진동하는 횡파의 형태를 띄며, 자기장의 방향은 전기장의 방향에 수직하고, 자기장의 세기는 전기장의 세기에 비례한다.

나. 편광의 종류

<그림 2>, 편광의 종류와 그 모식도 (선편광-원편광-타원편광).
편광은 일반적으로 선편광, 원편광, 타원편광으로 분류할 수 있으며, 그 분류 기준은 전기장 E의 수직성분 Ex, Ey에 따라 달라진다. 편광의 조건은 위 <그림 2>와 아래 <표 1>과 같다.
<표 1>, Ex, Ey의 진폭, 위상차에 따른 편광 상태.
편광자

<그림 3>, One Polarizer의 모식도.)
편광자는 전자기파를 원하는 단일 편광 상태(일반적으로 선편광)로 전환해 주는 광학 소자이다. 편광되지 않은 전자기파가 편광자를 통과하면 투과된 전자기파는 선편광된 상태가 되며, 세기는 입사 세기의 절반이 된다. (I_1=1/2 I_0)

Malus 법칙

<그림 4>, Two polarizer와 Malus 법칙 모식도.
<그림 4>와 같이 두 개의 편광자가 θ의 각도를 이루고 있을 때, 첫 번째 편광자를 통과하여 선편광된 전자기파가 두 번째 편광자를 통과하면 투과된 빛의 세기 I_2는 아래와 같다.
I_2=I_1 cos^2⁡θ
이 법칙을 이용하여 빛의 편광 방향 또는 정도를 확인하기 위해 사용하는 편광자를 분석자라고도 한다.

참고 자료

부산대학교 물리학과, 광학실험매뉴얼, 편광.pdf