본문내용
1. 편광현미경과 광물의 광학적 특성
1.1. 광물의 광학적 성질
1.1.1. 등방성과 이방성
광물은 광학적 성질에 따라 크게 등방성(isotropic)과 이방성(anisotropic)으로 나뉜다. 등방성 광물은 어느 방향에서 관찰하더라도 광학적 성질이 동일한 광물을 말한다. 즉, 등방성 광물에 빛이 입사하면 빛의 진동방향과 관계없이 모든 방향으로 균일하게 굴절되고 모든 방향에서 동일한 굴절률을 가진다. 대표적인 등방성 광물로는 비정질 광물(예: 유리, 흑요석, 호박), 정방정계 광물(예: 다이아몬드, 스피넬, 석류석) 등이 있다.
반면, 이방성 광물은 관찰 방향에 따라 광학적 성질이 달라지는 광물을 말한다. 이방성 광물에 빛이 입사하면 빛의 진동방향에 따라 서로 다른 속도로 굴절되어 두 개의 편광으로 나뉘게 된다. 이를 복굴절(birefringence)이라고 한다. 이방성 광물은 다시 일축성(uniaxial)과 이축성(biaxial)으로 구분된다. 일축성 광물은 광축이 하나이고, 이축성 광물은 광축이 두 개이다. 대표적인 일축성 광물로는 석영, 방해석, 금홍석 등이 있으며, 이축성 광물로는 감람석, 남정석, 토파즈 등이 있다.
1.1.2. 일축성과 이축성
광물은 빛이 통과할 때 나타나는 성질에 따라 등방성과 이방성으로 구분된다. 이방성 광물 중에서는 광축이 하나인 일축성 광물과 광축이 두 개인 이축성 광물로 나뉜다.
일축성 광물은 빛의 진동 방향에 따라 상광선과 이상광선의 두 개의 편광광선으로 나뉘어 진행한다. 이때 편광 방향이 광축에 수직인 상광선은 스넬의 법칙을 따르지만, 편광 방향이 광축과 나란한 이상광선은 스넬의 법칙을 따르지 않는다. 따라서 일축성 광물에 빛이 투과하면 복굴절 현상이 나타나게 된다. 대표적인 일축성 광물로는 석영, 방해석, 금홍석 등이 있다.
한편 이축성 광물은 빛의 진동 방향에 따라 모두 세 개의 편광광선으로 나뉘어 진행한다. 이때 편광 방향이 서로 수직인 세 개의 광선은 각각 다른 굴절률을 가지므로 복굴절 현상이 일어나게 된다. 이축성 광물에는 감람석, 사장석, 남정석 등이 포함된다.
이와 같이 일축성 광물과 이축성 광물의 가장 큰 차이는 광축의 수에 있다. 일축성 광물은 광축이 하나인 반면, 이축성 광물은 광축이 두 개이다. 따라서 일축성 광물에서는 두 개의 편광광선이 나타나고, 이축성 광물에서는 세 개의 편광광선이 나타나게 된다. 이러한 차이로 인해 일축성 광물과 이축성 광물은 편광현미경 관찰 시 다른 광학적 특성을 보이게 된다.
1.2. 편광현미경의 구조와 기능
1.2.1. 편광현미경의 구조
편광현미경의 구조는 다음과 같다. 편광현미경은 광원과 재물대, 그리고 대물렌즈와 대안렌즈 사이에 편광판이 들어있으며, 재물대와 360도 회전할 수 있다는 점에서 일반 현미경과 구분된다.
먼저 편광현미경의 하부편광판은 360도 회전할 수 있으며, 상부편광판과 직교되는 방향으로 놓아야 한다. 그리고 진동방향이 전후방...
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