응용화학 기초 실험 - 빛의 편광 실험
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작성일 23-03-17 13:29
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빛의 특성인 편광 현상 중 편광판과 검광판을 통한 빛의 선택흡수에 의한 편광에 대해 알아보고 실험값과 理論값의 광세기를 비교해 광손실률을 알아보자.
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광원 쪽의 편광소자를 편광자라고 하고 관측자 쪽의 편광소자를 검광자라고 한다. 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.
실험 목적 빛의 특성인 편광 현상 중 편광판과 검광판을 통한 빛의 선택흡수에 의한 편광에 대해 알아보고 실험값과 이론값의 광세기를 비교해 광손실률을 알아보자.
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. 한편 편광자를 투과한 빛의 전기장 벡터 E는 검광자 투과 축에 나란한 ingredient Ey와 수직인 ingredient Ez로 다음과 같이 분해 할 수 있다
응용화학 기초 실험 - 빛의 편광 실험
응용화학 기초 실험,빛의 편광 실험
다. 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 ingredient과 z방향 ingredient을 그림으로 나타내면 다음과 같다. 광원으로부터 세기가 I0인 빛이 입사할 때 편광자를 통과한 빛의 세기는 (1/2)I0로 감소하게 된다 왜냐하면 이상적인 편광자는 편광축에 평행인 ingredient만 통과시키기 때문에 빛의 세기는 절반으로 줄어든다.
