빛의 편광

물리학에 따르면 편광은 전자기 방사선의 파동에 의해 생성 된 현상이다. 햇빛은 진공을 통해 지구에 도달하기 위해 이동하는 전자기파의 예입니다. 전기장이 자기장과 상호 작용할 때 생성되는 파도는 전자기파라고합니다. 우리는이 기사에서 횡파와 종 방향 파의 두 가지 유형의 파도에 대해 배울 것입니다.

파도 유형 :

그들의 움직임에 따라 차별화되는 두 가지 유형의 파도가 있습니다.

가로파 :

입자의 움직임이 파도의 움직임 방향에 수직 인 파도.

가로파의 일반적인 예는 돌을 던질 때 물에 잔물결이 생성됩니다.

세로 파 :

매체의 입자가 파도와 같은 방향으로 움직일 때 발생하는 파도.

종 방향 파의 가장 일반적인 예는 음파입니다.

조명 :

공간을 가로 질러 이동하는 전기 및 자기장의 상호 작용은 빛으로 알려져 있습니다. 전기 및 자기장은 서로 수직입니다. 자기장은 한 방향으로, 전기장은 다른 방향으로 이동하지만 항상 수직입니다. 따라서, 우리는 한 평면에 전기장, 그것에 수직 인 자기장 및 둘 다에 수직 인 여행 방향을 가지고 있습니다. 전기 및 자기 진동은 다양한 평면에서 발생할 수 있습니다.

편광 파는 다른 유형의 파도입니다. 단일 평면에서 진동하는 광파를 편광 파로 알려져 있습니다. 평면 편광은 파도가 단일 평면에서만 진동하는 파도로 구성됩니다. 편광은 분극되지 않은 빛을 편광으로 변환하는 과정입니다. 빛을 편광하는 데 사용되는 장비는 편광기로 알려져 있습니다.

편광 유형 :

세로 또는 가로파 운동에 의존하는 세 가지 유형의 편광이 있습니다.

선형 편광
원형 편광
타원 분극

선형 편광 :

전기장이 전파 방향을 따라 단일 평면으로 제한되는 편광.

원형 편광 :

원형 편광에서 전기장은 서로 수직이며 동일한 진폭을 갖는 2 개의 선형 성분을 가지지 만 위상차는 π/2입니다. 발생하는 전기장은 원형 운동으로 전파됩니다.

타원 분극 :

타원형 경로에서 전파되는 빛의 전기장. 두 선형 구성 요소는 동일한 진폭과 위상차가 없습니다.

편광 방법 :

편광 파도에 사용되는 방법은 다음과 같습니다.

전송에 의한 분극
반사에 의한 편광
산란에 의한 편광
굴절에 의한 분극

전송에 의한 분극 :

이 방법에서, 폴라로이드는 광이 통과함에 따라 필터를 통해 전송되는 진동의 절반을 필터링하는 사용 중 사용된다. 분극되지 않은 빛이 폴라로이드 필터를 통과하면 원래 강도의 절반으로 줄어들고 단일 평면에서 진동하여 편광이 발생합니다.

반사에 의한 분극 :

광선이 재료의 표면에 부딪히면 일부 빛이 반사되고 일부는 굴절됩니다 (재료를 통해 이동). Brewster 's 각도는 반사 및 굴절 된 빛이 완벽한 직각으로 필요한 입사광 각도입니다.

입사광은 입사각이 Brewster의 각도와 같을 때 (표면의 각 측면에있는 매체의 조성에 따라) 반사 된 빛의 선형 편광을 유도하고 입사광은 분극되지 않습니다. 입사광이 재료에 고유 한 편광이있는 경우, 반사 된 빛이 남지 않으며, 단지 굴절됩니다.

산란에 의한 분극 :

빛은 공기 분자에 의한 입사광의 산란으로 인해 발생 평면에 수직으로 선형 편광된다. 공기 분자는 쌍극자 모멘트라고 불리는 한 방향으로 자체 작은 진동을 가지고 있으며, 그 진동의 선에 수직으로 에너지를 방출합니다. 결과적으로, 분자의 쌍극자 모멘트가 Y 축에서 앞뒤로 진동하면, X 방향에서 극극화되지 않은 광 산란이 발생하는 반면, y 방향 (쌍극자와 평행)에서 편광 된 빛이 산란합니다.

광선 산란은 빛의 파장이 분자의 크기와 유사 할 때 발생합니다. Rayleigh Scattering은 화창한 날에 짙은 파란색이든 폭풍우가 치는 밤에 깊은 붉은 색이든 하늘의 색조를 담당합니다.