보고서 설명

실험 목적
빛의 특성인 편광 현상 중 편광판과 검광판을 통한 빛의 선택흡수에 의한 편광에 대해 알아보고 실험값과 이론값의 광세기를 비교해 광손실률을 알아보자.

본문일부 및 목차

1938년 랜드(E. H. Land)가 발명한 폴라로이드라고 하는 물질에 의한 빛의 흡수 및 투과를 통하여 편광을 얻을 수 있다. 이 물질은 제조과정에서 판이 한쪽 방향으로 잡아 당겨질 때 일렬로 정렬되는 긴 사슬고리로 된 판화수소를 포함하고 있다. 그 판을 요오드 용액에 담그면 그 사슬고리들은 전도성을 갖는다. 그 사슬고리에 나란한 전기장 벡터 E를 갖는 빛이 입사되면 그 사슬고리들을 따라 전류가 흐르게 되어 빛 에너지가 흡수되고, 이 사슬고리에 수직인 전기장벡터 E를 갖는 빛이 입사되면 빛은 투과된다. 사슬고리에 수직인 방향을 투과축이라고 한다. 따라서 전기장 E가 투과축에 나란하면 모든 빛은 투과되고 전기장 E가 투과축과 수직이면 모든 빛은 흡수된다. 즉, z방향의 투과축을 갖는 폴라로이드 판에 x방향으로 빛이 입사할 때 z방향의 전기장 E를 갖는 광속만 투과하며 투과광은 직선편광이 된다. 투과축이 서로 Ɵ각을 이루는 두 장의 폴라로이드 판이 있을 때 전기장 E의 y방향 성분과 z방향 성분을 그림으로 나타내면 다음과 같다.

광원 쪽의 편광소자를 편광자라고 하고 관측자 쪽의 편광소자를 검광자라고 한다. 광원으로부터 세기가 I0인 빛이 입사할 때 편광자를 통과한 빛의 세기는 (1/2)I0로 감소하게 된다. 왜냐하면 이상적인 편광자는 편광축에 평행인 성분만 통과시키기 때문에 빛의 세기는 절반으로 줄어든다. 한편 편광자를 투과한 빛의 전기장 벡터 E는 검광자 투과 축에 나란한 성분 Ey와 수직인 성분 Ez로 다음과 같이 분해 할 수 있다.

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