금오공과대학교 일반물리학실험2 기초광학실험 예비, 결과보고서

소개

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목차

1. 실험목적
2. 실험원리 및 이론
3. 실험기구
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 결론 및 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
빛의 편광을 이해하고, 경계면에서 빛의 반사 및 굴절에서 나타나는 브루스터 각(Brewster’s angle)에 대하여 알아본다.

2. 실험 원리 및 이론
빛은 전자기파로서 진동하는 전기장 및 자기장 벡터가 진행방향(x)에 수직인 횡파(가로파)이고, 전기장과 자기장도 서로 수직이다. 편광방향은 항상 전기장 벡터의 방향으로 정의한다.

2.1 말뤼스의 법칙(Malus’s law)
일반적으로 빛은 전기장이 사방으로 균일하게 분포되어 있다. 광축에 수직한 방향에 대하여 의 각으로 편광자(polarizer)를 두면 편광자를 통과한 빛은 전기장이 수작한 방향에 대하여 의 각으로 편광된다. 두 번째 편광자를 광축에 수직한 방향으로 두면, 광검출기에 나타나는 빛의 세기는 두 편광자의 편광축 사이의 각 에 따라 달라진다. 첫 번째 편광자를 통과한 선평광된 빛을 광축에 서로 수직인 두 성분으로 분해할 수가 있다. 두 번째 편광자의 편광방향과 나란한 Ecos의 진폭을 가지고 있는 성분만이 두 번째 편광자를 통과하여 광검출기에 입사한다. 투과한 빛의 세기는 =0일 때 최대이고, =90°, 즉 두 편광자가 서로 수직일 때 0이다.
입사진폭에 대한 투과진폭의 비는 cos이므로 입사 빛의 세기에 대한 투과 빛의 세기의 비는 이다. 따라서 를 투과된 빛의 최대세기(=0 일 때)라 하고 I는 각 에서 투과된 빛의 세기라고 하면 이며, 이를 말뤼스의 법칙이라 한다.

참고자료

· 일반물리학실험, 금오공과대학교 일반물리학실험실, 북스힐, 2023, 307~316p