[Section 4] 선형 편광

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[Intro] 광학 미리보기

 

0. INTRO

 안에서는 바깥을 볼 수 있지만, 바깥에서는 안을 볼 수 없는 유리창을 본 적이 있는가? 이 현상처럼 빛을 기하학적인 광선으로 표시하는 기하광학으로는 절대로 설명할 수 없는 빛의 성질들 중 하나로 대표적인 예가 편광 개념이다. 전자기 파동의 빛은 3차원 공간에서 그 전기장의 진동 축을 벡터로 표시하며, 그 벡터들의 합으로 표현된 광(光)에 따라서 다양한 편광 현상들이 발생한다. 

 

1. 선형 편광(Linear Polarization)

먼저 선형 편광에 대해 알아보자.

다음과 같이 두 전자기 파동이 각각 x축과 y축으로만 진동한다고 가정한다.

이 때, 두 전자기 파동의 전파상수와 각진동수는 동일하다. (위상이 같다)

 

진동 축이 다른 두 전자기 파동

x 축으로만 진동하는 전자기 파동과 y축으로만 진동하는 전자기 파동을 선형 편광된 파동이라고 표현한다. 

 

2. 두 선 편광 파동의 합성

선형편광된 전자기 파동들로만 구성된 합성 파동또한 선형 편광이다. 

하지만, 파동의 x축 성분과 y축 성분의 진폭의 크기에 따라서 그 선형 편광된 빛의 진동축이 결정된다.

그 진동축의 각도는 다음과 같이 진폭의 비율로 알 수 있다.

 

두 선 편광 파동의 합성

예를 들어, x축 성분과 y축 성분의 진폭이 같으면, 그 진동축은 x축에서 45도 만큼 기울어진 축을 따라 진동한다.

 

 

 

 

* 다음 강의는 원형 편광입니다.