[현대물리실험] 마이크로파 두번째실험 (예비)

소개

현대물리실험에서 마이크로파의 두번째 실험입니다. 굴절과 편광 그리고 이중슬릿으로 실험시 주의사항과 질문점 집중적으로 관심을 가지고 실험해야 할점들을 상세히 기록하였습니다. ^^*

목차

[현대물리] Microwave Optics Part Ⅱ(예비리포트)
[1]. 목 적
[2]. 실험원리
< 굴절의 법칙 >
○ 수면파의 굴절
○ 굴절의 법칙 ( 세부적 )
< 편광 >
○ 빛이 횡파인 증거
○ 입체영화
< 마이크로파의 이중 슬릿 간섭 >
○ 실험을 통해본 파장의 특성
[3]. 기구 및 장치
[4]. 실험 방법
<기본 설정(수신기 혹은 송신기 스탠드의 결합)>
<실험 4 - 프리즘을 통한 굴절 >
<실험 5 - 편광 >
<실험 6 - 이중 슬릿의 간섭 >
[5]. 실험시 주의사항

본문내용

< 편광 >
줄의 진동은 역시 횡파이기 때문에 두 가지의 편광상태가 있다. 줄을 진동시켜서 파동을 만들어 보내면서 그 줄의 중간부분에 좁은 틈으로 벽을 만들면 그 방향으로 편광된 파만 통과되고 거기에 수직한 방향으로 편광된 파는 통과되지 못한다. 빛의 경우에도 이렇게 두 방향의 전기장이 진동을 할 수 있어 두 가지 편광상태가 존재하는데 이를 편광이라 한다. (자기장의 방향도 전기장에 수직한 방향으로 형성되므로 두 방향을 생각할 수 있으나 편의상 전기장의 방향을 편광의 방향으로 삼는다.)
빛의 경우에 각 편광상태로 분리해주는 장치를 편광자(polarizer)라 한다. 빛의 경우에 이러한 편광자는 그 파장에 따라 각각 다르게 만들어 진다. 본 실험에서 사용하는 마이크로파의 경우에는 파장보다 좁은 간격으로 평행도선을 촘촘하게 배열해 놓으면 그 도선에 수직한 방향의 전기장의 진동은 잘 통과를 하나 도선에 나란한 전기장은 도선에 쉽게 흡수되어 투과되기 어렵다. 그 이유는 도선에 평행한 전기장은 도선에 전류를 흐르게 하여 전류가 열로 손실되기 때문이다. 이는 평행도선의 방향에 대해 수직한 방향으로의 편광축이 형성되어 있는 편광자라 할 수 있겠다.
방송국에서 발사되는 전파나 이 실험장치에서 발사되는 마이크로파는 다 같이 안테나 방향으로 직선편광되어 있다. 그러나 가시광선은 그 광원에 따라 다르기는 하지만 제멋대로 편광된 빛이 많이 모여있다. 이러한 상태를 편광 되어 있지 않은 상태(비편광상태)라하는데 이는 빛을 방출하는 안테나 역할을 하는 분자들이 제멋대로의 방향을 하고 있기 때문이다.
이렇게 편광되지 않은 빛이 편광자를 통과하면 그 편광축 방향으로 편광된 빛이 나온다. 또한 한쪽 방향으로 편광된 빛이 그 방향에 대해 편광축이 θ방향으로 기울어진 편광자를 통과하면 통과하는 빛은 cos(θ ) 비율로 진폭이 줄어 든다. 빛의 세기(intensity)는 진폭의 제곱에 비례하므로 입사하는 빛의 세기를 Io라 하면 투과하는 빛의 세기 I는 다음과 같다.

참고자료

· 없음