Malus법칙, 말루스의 법칙, 말루스 법칙

목차

실험목적

관련이론
서론

편광의 종류
직선편광
비편광
직선편광
원편광
타원편광
복굴절
1/4파 판 응용

실험방법

본문내용

측정하고자 했던 값이 모두 같다. 단일 광축을 가진 결정에서 광축을 따라서 빛이 전파될 때에는 복굴절 현상이 일어나지 않는다. 우선 방해석을 예로 들어보면(이 경우에는 단일 광선) 광축의 방향의 하나이다. 다른 임의의 직선도 선택된 광축과 평행한 것은 모두 광축이다. 일부는 반사하고 일부는 결정체를 투과하거나 굴절되어 방향변화를 일으킨다.
이때 두 개의 광선으로 분리된 하나를 앞서 말한 정상 광선이라 하고, 또 다른 하나를 이상 광선이라 할 때 Snell의 법칙을 만족시키는 것은 정상 광선의 굴절만이 만족시킨다.
{ sin psi } over {sin psi ' }=n
1/4파 판 응용
1/4파 뒤처짐판 주축과 선형 편광된 입력광의 전기장 벡터와의 각 경우 1/4파 판에서 나오는 광은 원형 편광된 광이 나온다. 역으로 원형 편광된 광은 선형 편광된 광으로 나오게 된다. 특별한 경우 선형 편광된 광이 1/4파 뒤처짐판을 나오게 되면 원형 편광이 되는데, 이 빔을 겨울로 반사시켜서 1/4파 뒤처짐판으로 역으로 입사시켜서 나오는 두 번째 빔은 최초 광의 편광에 대하여 직각이다. 그래서 초기 광을 편광시킨 편광기를 통과할 수 없게 된다. 이러한 편광기와 1/4파 뒤처짐판의 결합으로 분리기를 설계할 수 있다. 만일, 가 45도 가 아니면 1/4파 뒤처짐판은 선형편광을 타원 편광으로 만든다. 역으로 1/43파 뒤처짐판은 타원을 선형으로, 좌회전 편광을 우회전 편광으로 만들 수 있다. 또한, 1/4파 뒤처짐판은 레이저빔의 변조에 사용된다.
Malus 법칙
편광 평면사이에 각으로 인한 편광자와 분광자와 분광기로 이루어진 결합의 투과율은 (분광기에 입사한 광세기와 분광기와 분광기 위에서의 광세기 관계)측정할 수 있다. Malus' Law로 얻게된다.
만약 평면 편광된 빛이 편광 필터로 향한다면 다음 식은 투과된 빛의 세기 I로 이용한다.
I=I_0 cos^2 φ
여기서
I_0
는 입사광의 세기이고, φ는 분광기에 입사한 빛의 진동면과 이 필터의 편광면사이의 각이다.
편광 필터는 편광방향에서 단지 전기장 성분만 투과한다는 것이 명백하다. 이것은 cosφ에 비례한다. 장의 에너지 밀도가 장세기의 제곱에 비례하기 때문에 (단위 시간과 지역에 흐르는 에너지) 광세기는 cos제곱에 비례한다. 실험에서 광세기는 단락전류가 전지에 입사한 광세기에 비례하는 실리콘 솔라 요소를 사용하여 측정된다. 단락전류는 작은 저항을 지나는 전압 드롭으로 측정된다.
만약
V_0
가 각 φ=0에서 전압이고
V_φ
가 각 φ에서의 전압이라면
V_φ overV_0 = I overI_0 =cos^2 φ
실험방법
1아래 그림처럼 실험 장치를 설치한다.
2편광자를 돌려 0°로 고정하고 검광자를 돌려가며 ditector의 눈금을 확인 하였 다.
3이번엔 편광자를 45°로 고정하고 위와같이 검광자를 돌려가며 그때 나오는 빛을 photometer(디텍터)로 측정하여 표에 기록한다.
④편광자를 90°로 고정하고 위와같이 측정하였다.
⑤측정 결과를 말루스법칙에 적용하여 비교하였다.

키워드

직선편광,   선형편광,   비편광,   원편광,   타원편광,   복굴절,   1/4파 판 응용,   Malus 법칙