금오공과대학교(금오공대) 기계공학기초실험1 광탄성실험 예비보고서

소개글

과목명 : 기계공학기초실험1
강의 학기 : 2학년 2학기
실험명 : 광탄성실험

목차

1. 빛의 횡파인 이유와 종파가 아닌 이유에 대해 편광을 통해 설명하시오.

2. 탄성체의 변형을 통한 복굴절로 인해 편광판을 이용하여 fringe를 볼 수 있게 되는 과정에 대해 구체적으로 서술하시오.

3. 광탄성 장비 - 투과형 광탄성 장비 & 반사형 광탄성 장비의 특징
① 투과형 광탄성 장비
② 반사형 광탄성 장비

4. 광탄성이 필요한 이유는 무엇이라고 생각하는가? 실제 어떻게 쓰이고 있는가?

5. 스트레인게이지와 광탄성법의 가장 두드러지는 차이점은 무엇인가?

본문내용

빛이 종파가 아니라 횡파인 이유는 편광판을 통해서 쉽게 알 수 있다. 먼저 편광에 대해 설명하겠다.

위 그림에서 알 수 있듯이 용수철의 진동 방향이 틈의 방향과 같을 때 파는 틈을 통과해 나 아갈 수가 있다. 틈의 방향과 용수철의 진동 방향이 수직인 경우에는 파는 틈을 통과할 수 없다. 그러나 용수철에 종파가 퍼져 갈 경우에는 틈의 방향에 상관없이 파는 틈을 통과할 수가 있다. 틈과 비슷한 역할을 하는 것이 편광판이다. 편광판은 원자의 구조적 특성으로 특정한 방향으로 진동하는 빛만을 통과시킨다. 여기서 특정한 방향으로 진동하는 빛을 편광 이라고 한다. 보통의 광원에서 나오는 빛을 두 개의 나란히 놓인 편광판에 통과시키면 두 편광판의 방향이 이루는 각도에 따라 통과한 빛의 세기가 변한다. 두 편광판의 방향이 같을 때 빛의 세기는 최대이고 서로 수직일 때 빛의 세기는 최소가 된다.

두 개의 평광판을 준비하여 서로 수직이 되도록 두고 빛을 통과시키면 빛은 통과하지 못한다. 이것이 빛이 종파가 아니라 횡파인 것을 보여준다. 편광의 원리는 편광판에 나란한 빛을 통과시키는 것인데, 만약 빛이 종파이면 두 개의 평광판을 수직으로 두더라도 빛은 통과 해야한다. 그런데 평광판 두 개를 수직으로 두고 빛을 쏘면 빛이 통과 하지 못하므로 횡파인 것이다.

참고 자료

Basic 고교생을 위한 물리 용어사전, 2002. 4. 15.
[네이버 지식백과] 편광 [偏光] (Basic 고교생을 위한 물리 용어사전, 2002. 4. 15., (주)신원문화사)
안과용 수술현미경 특허받은 안과의사, Daillymedi, 2012. 01. 11,
http://www.dailymedi.com/news/view.html?section=1&category=4&no=734047, 2015. 12. 15