[실험결과] 빛의 편광실험

빛의 편광실험
▣ 실험목적
빛의 편광을 이해한다.
▣ 관련이론
말뤼스의 법칙
일반적으로 빛은 전기장이 사방으로 균일하게 분포되어 있다. 만약 빛이 지나가는 곳에 편광자를 둔다면 이 편광자의 틈과 평행한 성분의 빛만이 통과한다. 이 편광된 빛을 또 다른 편광자를 통과시킨 빛의 밝기는 두 편광자 사이의 각도의 사인값의 제곱에 비례한다.
이를 수식화 하면
이다.
▣ 실험기구
레이저방출기, 광검출기, 편광자 두 개, 레일
▣ 실험방법
레일에 편광자 두 개를 설치한다. 그리고 광 측정기기의 오차를 측정하기 위해 레이저를 입사시키지 않고 측정을 한다. 레이저를 레일 위에 설치하고 두 편광자와 레이저를 수평과 일자를 맞춘다. 두 편광자의 각도 차를 0°부터 10°씩 차이를 주면서 전압을 측정한다. 각각의 측정값과 각도를 이용하여 실험값을 계산한다. 실험값과 측정값의 오차율을 구한다.
▣ 주의사항

1. 실험 : 편광자가 있는 부분이 회전되는 부분이 조금 뻑뻑하여 돌릴 때 주의를 요해야한다.

2. 측정 : 광검출 기기의 오차 (실내의 빛)을 미리 측정하여 측점값에 반영을 하여하 한다.

▣ 실험값
측정 기기오차 : -0.01 (아래표에 측정값은 오차를 고려하여 측정한 값임)
실험에 의해 Imax는 1.79이다.
공식 을 이용하여 이론값을 이용하여 오차를 구한다. 평균 오차율은 2.636% 이다.
▣ 검토
1. 오차 : 편광자의 렌즈 부분이 더업다는 점이 먼저 꼽혔다. 이는 레이저의 밝기에 영향을 주기 때문이다. 또한 편광자의 렌즈를 돌리는 부분이 뻑뻑하여서 돌리기 어려워 정확한 각도로 맞추기 어렵다는 점도 꼽혔다. 후에 다시 실험한다면 렌즈 청소를 하고 윤활유를 뿌린 뒤 측정하는 것이 좋을 듯하다.
2. …

3. 실생활의 이용 : 두 개의 편광 필터를 이용하는 물체는 카메라의 악세서리에 있는 가변 ND필터 이다. 이 필터는 두 개의 편광유리로 되어 있으며 두 개의 편광유리는 각도를 조절할 수 있게 되어있다. 이 필터는 카메라에 들어오는 빛의 세기를 조절하기 위해 만들어 졌다.