[공학]브루스터

대학물리학실험 `예비보고서`

1. OBJECT

: 빛의 편광을 이해하고, 경계면에서 빛의 반사및 굴절에서 나타나는 브루스터 각도에 대하여 알아본다.

2. THEORY

① 편 광

: 파동이 있는 빛을 장애물에 통과시키면 장애물의 모양에 따라 그 진행에 방해를 받는 경우가 생긴다. 따라서 빛이 잘 보이는 경우와 안 보이는 경우가 생기는데, 이러한 현 상을 『편광』이라고 한다.
이 그림은 횡파가 장애물을 만났을 경우를 나타낸 것이다.
빛의 파동이 종파로 이루어 졌다면 방해 없이 진행할 수 있었을 것이다.
◇ 빛은 일반적으로 진행방향에 수직한 모든 방향에 대하여 진동한다.
어느 한 방향으로만 진동하는 빛만을 통과시키는 것을 편광판이라고 한다.
두 장의 편광판을 가지고 여러 각도로 회전시켜보면 어느 특정한 각도(90°)에서 완전히 어두워 보일 때가 있다.
◇ 편광의 이용 : 검당계에 의한 당의 정량, 광탄성에 의한 변형력시험 또는 편광현미경, 유 리 내부의 변형검사 등 공업계측에도 이용된다. 편광필터에 의한 수면이나 유리의 반대편 물체의 관찰과 촬영, 편광으로 투영한 2개 화면을 편광안경 에 의해 좌우 따로따로 보는 입체영화 등에도 이용된다.

② 브루스터 각도(θB)

: 특정의 입사각 θp에 대하여 반사광은 완전히 편광된다. 굴절광은 부분적으로 편광

된다. 편광각에 대해 반사광선과 굴절광선은 직각이다.

『θB + θr = 90°』 (θp : 반사각,
θr : 굴절각)
편광의 반사광선과 굴절광선을 나타낸 앞의 그림.
수평, 수직 입사각에 따른 반사율을 나타낸 그래프.
…

4. PROCESS

1) 레이저를 입사시키지 않았을 때, 광 검출기에 걸리는 전압을 계산한다.

2) 레이저 앞에 두개의 편광자를 설치한다.

3) 두 편광자 간의 각도를 변화시키며, 광 검출기에 걸리는 전압을 측정한다.

5. REFERENCE