편광의 원리를 실험을 통하여 알아본다.
편광 현상
횡파의 경우에는 종파와 달라 대칭성이 파의 전파에 따라 결여되게 된다. 즉 전파 방향에 대칭축을 가설하고 진행하는 파의 모양이 축대칭을 이루지 못하는 것을 말한다. 이와 같은 대칭성의 결여는 물리적으로 아주 중요한 현상을 대신해 준다. 일반적인 자연광이나 보통 광에서는 위에서 말한 대칭성의 결여가 보여지지 않지만, 그것은 전기장 벡터가 그의 배향(방위) 방향을 아주 순간적으로 바꾸므로 (대략 10-8sec마다 변화되므로) 현상의 관측이 불가능하기 때문에 대칭성의 결여가 나타나지 않는 것이다.
그러나 자연광이나 정상적인 일반 광에서도 대칭성의 결여가 관측되어지는 경우가 있다. 그 경우는 물의 표면이나 유리 표면에서 입사된 광선이 입사각과 같은 각으로 반사되지 않는 경우에 그 광선을 우리는 편광되었다고 말하는 것이다. 편광에는 세 가지 유형이 있는데, 그 하나가 평면(plane)편광, 그리고 타원편광, 원편광으로 불린다. 이와 같은 이름은 전기장 벡터 E 의 진동 형태에 따라 붙여진 것이다.
파는 횡파와 종파로 크게 구분하며, 우리는 빛은 횡파이고 소리파는 종파
직선 편광은 빛이 광원으로부터 방사되어 매질을 통해 전파할 때에는 항상 횡으로 진동을 한다.(전파 방향과 수직으로). 그러나 그러한 진동이 발생되는 평면은 일정하게 특정지워진 것이 아니라 어떤 평면에서도 가능하다. 다시 말해서 실제로 광원의 분자 운동 방향이 아주 무질서하게 포함되어 있기 때문에 방출되는 빛의 방향은 아주 다방면이며 모든 가능한 횡방향의 직선 편광이 혼합되어 있기 때문에 자연광의 방향을 도식화 한다면, 아래 그림에서 보여주는 것과 같이 표시할 수 있다. 만약에 우리가 전기석 결정에 빛을 투과시킨다면 우리는 위와 같은 혼합된 직선 편광이 모두 한 한 평면에 놓여져 있는 (즉,모든 진동들이 한 편면에 놓여져 있게 나타나는) 편광현상을 관측할 수 있다. 예를 들어 두 개의 전기석을 광원과 관측자 사이에 간격을 두고 놓여져는 경우를 생각해 보자.
실험 방법
1. 실험 과정
1) 편광기 2 개와 설탕액을 넣을수 있는통을 설치한다
2) 두 개의 편광자 각도를 돌려 가장 밝은 부분을 0 도로 한다.
3) 설탕액의 농도에 따라 편광자의 각을 변화시켜 빛이 통과할수 없는 각도를 측정
4) 첨가물의 각농도에 따라 편광기의 각을 변화시켜 빛이 투과될수 없을때의 각도를 측정하여 각도차를 구한다
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