▷ 빛의 편광

이 기사에서는 물리학에서 빛의 편광이 무엇인지 설명합니다. 따라서 편광이 무엇인지, 다양한 유형의 빛 편광 및 빛을 편광하는 방법을 알아보세요.

빛의 편광이란 무엇입니까?

빛의 편광은 편광되지 않은 빛이 편광된 빛으로 변환되는 과정입니다. 간단히 말해서, 빛의 편광은 서로 다른 방향으로 진동하는 광선을 단일 평면에서 진동하는 광선으로 변환하는 것과 관련됩니다.

따라서 빛을 편광한다는 것은 전파 방향을 제한하여 빛을 향하게 한다는 것을 의미합니다. 그래서 편광이 진동하는 방향을 편광방향이라고 합니다.

무편광 빛은 서로 다른 방향으로 진동하는 전기장과 자기장으로 구성됩니다. 즉, 두 필드는 서로 수직이고 파동의 전파 방향에도 직교합니다. 따라서 빛이 편광되면 한 방향으로만 진동하는 전자기파를 얻습니다.

빛이나 전자기파에는 세 가지 유형의 편광이 있습니다.

선형 편광 – 전파 방향이 직선을 따라갈 때 빛은 선형 편광됩니다. 이 경우는 전기장의 두 구성요소가 동위상(또는 역위상)일 때 발생합니다.
원편광(Circular Polarization) : 빛의 진행 방향이 원 모양일 때 빛이 원편광됩니다. 이러한 유형의 분극에서는 전기장의 두 구성요소가 90° 위상차를 보입니다.
타원 편광 : 전파 방향이 타원을 나타낼 때 빛이 타원 편광됩니다. 이 경우 전기장의 구성 요소는 서로 다른 진폭을 가지며 위상 각도는 0°~180°입니다.

이 섹션에서는 편광을 얻는 가장 일반적인 절차를 설명합니다. 모든 분극 과정은 동일한 작동 원리에 의존한다는 점을 명심하십시오. 즉, 전기장은 분극 평면이라고 불리는 단일 평면에서 진동하도록 강제됩니다.

이 분극 과정은 특정 물질이 전자기파의 전기장 구성 요소 중 하나를 흡수할 수 있다는 사실을 이용합니다. 이러한 물리적 특성을 이색성이라고 합니다.

전기장의 구성 요소 중 하나를 흡수하면 전파 방향이 변경되고 결과적으로 빛이 편광됩니다.

예를 들어, 전기석과 같은 일부 결정은 이러한 극성 특성을 가지고 있습니다.

빛은 표면에서 반사될 때 편광될 수 있습니다. 따라서 반사된 빛은 입사면을 향한 전기장의 성분이 반사되지 않기 때문에 부분 편광을 겪게 되어 이 성분이 제거됩니다.

이 현상은 반사된 광선이 굴절된 광선(표면을 통과함)에 수직일 때 발생합니다.

복굴절 편광이라고도 하는 이중 굴절 편광은 특정 물체의 매우 특별한 광학 특성으로 인해 발생합니다. 이 특성은 입사 광선을 서로 수직인 두 개의 선형 편광 광선으로 나누는 것으로 구성됩니다.

편광판 은 빛을 편광시키는 광학 기기입니다. 간단히 말해서 편광판은 편광되지 않은 자연광을 편광된 빛으로 변환하는 장치입니다.

빛을 편광하기 위해 편광판은 일반적으로 위 섹션에서 설명한 편광 프로세스 중 일부를 사용합니다.

물리학에서 더 정교한 광학 기기에는 종종 메커니즘에 편광판이 포함되어 있어 기기 내부의 빛이 편광되어 처리됩니다. 예를 들어 편광계에는 편광판이 포함되어 있습니다.

마지막으로, 빛의 편광이 무엇인지 살펴보겠습니다. 왜냐하면 편광을 얻는 과정이 너무 복잡하다면 이러한 유형의 빛은 많은 용도로 사용될 것이기 때문입니다.

빛의 편광에는 다양한 용도가 있습니다. 예를 들어, 이미 편광 선글라스를 사용해 본 적이 있을 것입니다. 입사광을 편광하면 사용자가 선글라스를 통해 더 잘 볼 수 있습니다.

마찬가지로, 빛의 편광은 사진의 대비를 높이는 데 사용되기 때문에 사진에도 유용합니다.

또한, 편광은 우리가 인지하지 못하더라도 일상생활에 매우 많이 존재합니다. 따라서 정보를 전송하기 위해 라디오에서 사용하는 전자기파는 극성을 띠게 됩니다.

그러나 빛의 편광은 다른 많은 과학적 용도로 사용됩니다. 예를 들어 천문학에서 편광은 이 분야의 전형적인 현상을 연구하는 데 사용됩니다.