편광 실험

소개글

편광 실험

목차

1. 실험 목적
2. 이론 및 원리
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
빛이 횡파로서 두 가지 편광방향을 가진 것을 조사하여 빛의 벡터적인 성질을 이해한다. 그리고 주위의 광원에서 나오는 빛의 편광상태를 측정해보고 이 빛이 편광자, 파장판, 광학활성을 갖는 물질 등을 통과할 때 편광상태가 어떻게 변하는지를 알아본다.

2. 이론 및 원리
빛은 전기장과 자기장이 서로 수직을 유지하면서, 그리고 진행방향에 대해 횡으로 진동을 하면서 전파되는 것이다.
빛의 편광상태 등 벡터로서의 성질은 빛의 전기장을 시공간의 함수로 표현하여 알 수 있다. z방향으로 진행하는 빛의 전기장은 x, y 두 성분을 갖는다. 각진동수 ω인 빛의 두 성분이 다음과 같다 하자.

중략..

<선형편광 실험>
(1) 광원, 필터, 볼록렌즈, 조리개, 편광자, 검광자, 광도계 순으로 설치한다.
(2) 편광자(polarizer)에 대한 검광자(analyzer)의 편광축이 이루는 각을 5o나 그 이하의 간격으로 연속적으로 변화시키면서 광도계의 눈금을 기록한다. 이때 광도계의 감도는 가장 밝은 상태에서 거의 최대 눈금을 나타내도록 예비실험 단계에서 조절해 둔다.
(3) 이를 그래프로 그리고 이론식인 (2)식의 그래프를 같이 그려 만족 여부를 확인한다.

<1/4 파장판 실험>
(1) 에서 두 편광자 사이에 1/4 파장판을 설치한다. 즉 광원, 필터, 볼록렌즈, 조리개, 편광자, 1/4 파장판, 검광자, 광도계 순으로 설치한다.
(2) 편광자의 편광축과 1/4 파장판의 광축의 각을 0o, 30o, 45o, 60o, 90o로 한 상태에서, 그 각각에 대하여 검광자의 편광축과 1/4 파장판의 광축이 이루는 각θ을 5o나 그 이하의 간격으로 연속적으로 변화시키면서 광도계의 눈금을 기록한다.
(3) 이를 각각에 대하여 그래프를 그리고 이론식을 (5)식으로부터 유도하여 같은 그래프에 그린다. (5)식에서 빛의 밝기를 측정할 때 시간의존항 등은 시간평균되어 나타나지 않는다.

참고 자료

텍스트 물리Ⅱ, 디딤돌, p201~207
물리학총론, D. Halliday 외 저, 김종오 역, 교학사, p967∼968