의공학실험3-빛의편광

소개

2017 고려대학교 바이오의공학부 의공학실험3입니다.
학점 A받은 레포트입니다.

목차

1. 실험 배경 및 이론
2. 실험 목적
3. 실험 방법 및 과정
4. 실험 결과
5. 고찰

본문내용

1. 실험 배경 및 이론
빛은 전자기파의 진동으로 기술되는데 이때 전기장의 진동 방향을 빛의 편광(polarization) 이라고 부른다. 직선 편광된 빛을 얻어내는 방법은 원하는 방향으로 진동하는 전기장은 통과시키고 수직 방향으로 진동하는 전기장은 흡수하는 물질을 이용하는 것이다. 1938년 랜드(E. H. Land)는 방향성이 있는 분자를 포함한 물질이 전기장을선택흡수 하여 빛을 편광 시키는 폴라로이드(polaroid)를 발명하였다. 이 폴라로이드는제조과정에서 판이 한 쪽 방향으로 잡아 당겨질 때 일렬로 정렬되는 긴 사슬고리로 된탄화수소를 포함하고 있는데, 그 판을 아이오딘(iodine) 용액 속에 담그면 그 사슬고리들은 전도성을 갖게 되어 편광판이 된다. 이 편광판에 빛이 조사되면, 사슬과 평행으로 진동하는 전기장은 분자가 흡수하고 사슬과 수직으로 진동하는 전기장은 투과된다. 분자의 사슬방향과 수직인 방향을 투과축 (transmission axis) 이라고 부른다. 이상적인 편광판은 투과축과 수직으로 진동하는 전기장을 갖고 있는 빛은 모두 흡수하고 투과축을 따라 진동하는 전기장을 갖고 있는 빛만을 투과시킨다.

그림 2-1과 같이 편광되지 (unpolarized) 않은 빛을 편광판에 통과 시키면, 투과축 방향으로 진동하는 전기장을 갖고 있는 편광된 빛을 얻게 된다. 이때 검광판을 회전시키게되면 다른 방향의 편광을 얻게 되는데, 편광판으로부터 편광된 빛이 들어오기 때문에 투과되는 빛의 세기는 검광판의 각도 (θ) 에 따라 크게 변화된다. 편광된 빛이 검광판에 입사하면 검광판의 투과축과 빛의 편광방향 사이의 각(θ)에 따라통과하는 빛의 세기가 변화되는데, 입사하는 편광된 빛의 전기장 진폭이 E 0라 하면, 투과축과 나란한 전기장만이 편광판을 투과할 수 있으므로 투과 빛의 진폭은 E 0 cos θ가된다. 따라서 빛의 세기는 진폭의 제곱에 비례 하므로 투과되는 빛의 세기 I는 다음과같다.

참고자료

· 실험매뉴얼, 2.빛의 편광실험매뉴얼, 고려대학교 바이오의공학부
· 편광의 이용,http://koc.chunjae.co.kr/Dic/dicDetail.do?idx=10270, 구글, 2017,09,26