SCIENCE 3D | 한 방향으로 떨리는 빛 (편광)

무슨 일이 일어났나

빛은 나아가는 방향에 수직으로 떨리는 파동인데, 보통 햇빛은 여러 방향으로 섞여 떨고, 한 방향(한 평면)으로만 떨리게 거른 빛을 편광이라고 합니다.

편광판(편광 필터) 두 장을 서로 90° 돌려 겹치면, 첫째 판을 지난 빛이 둘째 판에 막혀 거의 지나가지 못합니다(FSU 자기장 연구소).

물 · 유리 같은 면에 반사된 빛도 한쪽으로 치우쳐 떨게 되는데, FSU 는 편광이 가장 커지는 각을 브루스터 각이라 하고 굴절률 n = tan θ 로 나타냅니다.

시뮬레이터에서 굴절률 1.52 유리에 56.5° 로 빛을 넣으면 꺾인 각이 33.3° 라 두 각의 합이 약 90° 가 되는데, 바로 이 브루스터 각 둘레에서 반사빛이 가장 잘 편광됩니다.

이 시뮬레이터는 빛의 꺾임만 셈하고 떨림 방향은 그리지 않는 단순 모형이라, 편광은 각의 관계로만 견주어 봅니다.

편광 필터는 빛의 색을 바꾸는 색안경이다.
FSU 자기장 연구소는 편광 빛을 전기장 떨림이 걸러져 한 평면으로 제한된 빛이라고 설명합니다 — 색이 아니라 떨림 방향을 고릅니다. 출처
편광판 두 장을 겹치면 언제나 반쯤 어두워질 뿐이다.
FSU 는 첫째 편광판을 지난 빛이 방향을 돌린 둘째 편광판에 막힌다고 설명합니다. 출처

1808 년 에티엔루이 말뤼스는 파리 뤽상부르 궁전 창에 반사된 햇빛을 살피다가, 빛이 반사만으로도 편광될 수 있다는 것을 찾아냈습니다(FSU 자기장 연구소). 그로부터 120 여 년 뒤인 1929 년에는 에드윈 랜드가 편광 필름 «폴라로이드» 로 특허를 받았습니다.