편광 편광이란? Polarization 편광의 종류 관련 웹 1 선형 편광 빛을 나타내는 식 는 벡터량인 전장의 식임

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1 편광 편광이란? Polarization 편광의 종류 관련 웹 1 선형 편광 빛을 나타내는 식 는 벡터량인 전장의 식임
빛을 나타내는 식 는 벡터량인 전장의 식임 크기와 방향이 있음 빛의 진동 방향이 한 면 또는 한 방향으로 고정된 것을 “편광”되었다고 함 빛은 반드시 x, y 축 방향으로만 편광되어야 하지는 않음 애니메이션 출처: 편광이란? 편광의 종류 편광소자 복굴절성 위상소자 편광 행렬 편광의 종류 1 선형 편광 관련 웹 X 편광 Y 편광 45o 편광

2 직교하는 두 방향의 전장 성분 크기가 같고 위상도 같으면 회전하는 전장이 얻어진다.
편광의 종류 2. 원 편광 직교하는 두 방향의 전장 성분 크기가 같고 위상도 같으면 회전하는 전장이 얻어진다. Y 방향이 90도 앞서가면 좌선 원편광 X 방향이 90도 앞서가면 우선 원편광 편광의 종류 3. 타원 편광 편광의 종류 4. 무편광 자연광 우리의 주위의 광원은 그 광원의 수많은 원자들이 원자를 이루는 전자의 배치가 바뀌면서 빛을 내게 된다. 이 경우 원자들은 무질서한 상태에 있으면서 빛을 내기 때문에 각각의 빛의 줄기는 제멋대로의 선편광과 원편광이 어우러져 있다. 또한 원자가 내는 빛의 줄기의 길이도 수 cm정도에 불과하고, 또한 지속시간도 10-8초 미만이 된다. 이렇게 완전하게 제멋대로의 편광상태의 빛의 집단을 편광되지 않은 빛(무편광광 : unpolarized light)라고 한다. 그러나 광원에 따라 발광원자가 어떤 질서를 이룰 수도 있어 특별한 편광의 빛이 약간 포함되어 있거나 100%일 수 있다. 편광되지 않은 빛과 특별한 편광상태가 혼합된 편광을 부분편광의 빛(partially polarized light)라고 한다.

3 편광 소자의 원리 1: WireGrid Polarizer
이러한 물질은 여러 가지 종류가 있을 수 있으나, 대체로 한 방향의 선편광된 빛을 선택적으로 흡수하거나 굴절시켜 버려서 그 방향에 수직한 선편광만을 통과시키기 때문에 편광판의 역할을 하게 된다. 이때 선택적으로 통과시키는 방향을 편광축이라 한다. Malus의 법칙 편광축과 주어진 각도를 가지고 입사하는 편광의 투과 세기는 다음과 같다. Click for Animation 편광 소자의 원리 1: WireGrid Polarizer 편광 소자의 원리 2: 이색성 결정

4 편광 소자의 원리 1: WireGrid Polarizer
이러한 물질은 여러 가지 종류가 있을 수 있으나, 대체로 한 방향의 선편광된 빛을 선택적으로 흡수하거나 굴절시켜 버려서 그 방향에 수직한 선편광만을 통과시키기 때문에 편광판의 역할을 하게 된다. 이때 선택적으로 통과시키는 방향을 편광축이라 한다. Malus의 법칙 편광축과 주어진 각도를 가지고 입사하는 편광의 투과 세기는 다음과 같다. Click for Animation 편광 소자의 원리 1: WireGrid Polarizer 편광 소자의 원리 2: 이색성 결정 전기석

5 편광 소자 : 산란 Dipole 복사 유형 S E 전자는 입사하는 전장의 평면에서 진동
진동하는 전하는 진동면에 평행한 전파/빛을 다시 輻射 함 Dipole 복사 유형 S 전기장에 의한 전자의 진동 및 재 복사 E

6 반사에 의한 편광 반사율 = 0 when n2> n1…and.. Laser Brewster Angle

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8 유도광학 효과 패러데이 효과 전기장, 자기장이 물질의 편광성질을 바꾼다.
물질에 전기장이나 자기장, 심지어 변형을 가하면 그 결정의 대칭성이 변경되어 복굴절을 띄지 않는 물질이 복굴절 물질로 되기도 하고, 활성을 띄지 않는 물질이 활성을 띄기도 한다. 전기장에 의해 결정의 광학적 성질이 변하는 것을 전기광학 효과 (electro-optic effect)라 하고, 자기장에 의한 경우를 자기광학 효과(magneto-optic effect)라 한다. 또한 변형에 의해 광학적 성질이 변하는 경우를 광탄성(photo-elasticity)이라 한다. 패러데이 효과 활성과 복굴절을 하지 않는 물질은 등방성의 결정이나 분자결합에 질서가 없는 비결정의 물질일 것이다. 이러한 물질에 자기장이 걸려 있을 때 그 자기장 방향으로 진행하는 빛이 활성을 띄게 되는 것을 1845년 패러데이(M. Faraday)가 발견하였다. 편광방향이 회전한 각(   )은 자기장의 세기(   ), 물체의 두께(   )에 비례하여 다음과 같은 관계식을 쓸 수 있다. 여기서 이 효과의 정도를 나타내는 비례계수   를 Verdet 상수라 한다

9 복굴절 현상 이색성 결정 복굴절 결정의 차이 소금 결정: 8방이 모두 대칭 빛의 속도가 편광 방향에 따라 다르다.
물질 속에서 빛이 전파될 때 빛의 전기장과 물질 속의 전자가 상호작용을 하게 된다. 광축: 결정배치가 대칭인 면에 수직한 축 방향 이색성 결정 복굴절 결정의 차이 소금 결정: 8방이 모두 대칭

10 복굴절 현상: 방해석의 경우 CaCO3 정상광선 이상광선

11 위상 지연판 Retarders 정상, 이상광선 사이에 위상차 발생 광로정
정상광선 이상광선 두께 d의 결정을 지났을 때 두 광선의 광로 차, 위상차 정상, 이상광선 사이에 위상차 발생

12 위상 지연판 Retarders 45도 입사의 선형 편광에 180도 위상차가 추가되면? 90도 위상차가 추가되면?