학문

편광판 두 개를 서로 수직으로 놓았을 때 빛의 차단

편광되지 않은 자연광을 첫 번째 편광판에 통과시킨 후, 투과축이 90도로 뒤틀린 두 번째 편광판을 연속으로 배치하면 빛이 완전히 차단되어 어두워지는 물리적 이유를 알려주세요.

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

    빛은 전기장이 진행 방향에 수직으로 진동하는 횡파이고, 자연광은 이 진동 방향이 제멋대로 섞여 있어요. 편광판은 요오드를 흡착시킨 고분자 사슬을 한 방향으로 늘여 만든 필름이에요. 사슬 방향으로 진동하는 전기장은 사슬 속 전자를 흔들며 흡수되고, 사슬에 수직인 성분만 통과하는데 이 방향이 투과축이에요. 자연광이 첫 번째 편광판을 지나면 세기가 절반으로 줄고 진동 방향이 한 방향으로 정리된 선편광이 돼요.

    두 번째 편광판은 들어온 전기장을 자기 투과축 방향과 그 수직 방향으로 나눠 투과축 성분인 E·cosθ만 내보내요. 세기는 전기장의 제곱에 비례하니 말뤼스 법칙 I = I₀cos²θ가 되고, 두 투과축이 90°를 이루면 cos90° = 0이라 통과할 성분이 남지 않아 빛이 완전히 막혀요.

    두 편광판 사이에 45° 기운 편광판을 끼우면 오히려 처음 세기의 1/8이 통과해 빛이 다시 보여요. LCD는 수직으로 놓인 두 편광판 사이의 액정이 편광 방향을 90° 돌려 빛을 통과시키고, 전압을 걸어 이 회전을 풀면 그 화소가 어두워져요 :)

    채택 보상으로 526베리 받았어요.

    채택된 답변