폰으로 보는 모니터 화면의 편광
See polarized light from an LCD monitor with a phone camera
모니터 앞에서 편광 선글라스를 기울이면 왜 화면이 깜깜해질까요?
무슨 일이 일어났나
LCD(액정 화면)는 뒤에서 비추는 빛을 편광판 두 장 사이의 액정으로 조절해 밝고 어두운 점을 만드는데, FSU 자기장 연구소에 따르면 액정이 빛의 떨림 방향을 90° 비틉니다.
그래서 화면에서 나오는 빛은 한 방향으로 떨고 있고, 편광 선글라스 렌즈를 그 떨림과 90° 가 되게 돌리면 빛이 막혀 화면이 거의 깜깜해집니다.
이 쪽의 카메라 판은 폰 카메라 영상의 가운데 줄 밝기를 곡선으로 그려, 렌즈를 돌릴 때 화면 밝기가 얼마나 줄어드는지 눈으로 견주게 해 줍니다.
위 시뮬레이터 그림은 빛이 색마다 다르게 꺾이는 프리즘이고 편광 자체는 그리지 않습니다 — 편광은 카메라 판의 밝기 곡선으로 직접 봅니다.
💡 생활 속 예시
- 자동화 기기나 주유기 화면이 편광 선글라스를 쓰면 까맣게 보여 잠깐 벗어야 할 때가 있습니다.
- 차 계기판이나 내비게이션 화면이 선글라스를 쓴 채 고개를 기울이면 어두워지는 것도 같은 까닭입니다.
🧪 해 보기
- 노트북이나 LCD 모니터에 하얀 화면(빈 문서)을 띄우고, 방 불을 조금 어둡게 합니다.
- 이 쪽 시뮬레이터 아래 카메라 판에서 «시작» 을 눌러 폰 카메라를 켜고, 가운데 줄이 모니터의 하얀 부분에 오게 맞춥니다.
- 편광 선글라스 한쪽 렌즈를 폰 카메라 바로 앞에 대고, 밝기 곡선의 높이를 봅니다.
- 선글라스를 천천히 돌리며 곡선이 가장 낮아지는 각과 가장 높아지는 각을 찾고, 두 각이 몇 도 차이 나는지 적습니다.
- 폰 화면 · TV · 손목시계 화면처럼 다른 화면도 비춰, 돌릴 때 어두워지는 화면과 그대로인 화면을 견주어 봅니다.
- ⚠️ 카메라를 해나 아주 밝은 전등 쪽으로 돌리지 않고, 화면만 비춥니다.
- ⚠️ 선글라스 렌즈를 손톱으로 긁거나 구부리지 않고, 떨어뜨리지 않게 책상 위에서 합니다.
- ⚠️ 카메라 영상은 이 쪽 안에서 밝기 곡선을 그리는 데만 쓰고, 찍어 두거나 폰 밖으로 보내지 않습니다.
누가 왜 찾았나
1964 년부터 1968 년까지 미국 뉴저지주 프린스턴의 RCA 데이비드 사르노프 연구소 연구진은 액정을 연구해, 1968 년 첫 액정 표시 장치(LCD)를 선보였습니다(IEEE 이정표). LCD 는 편광판 사이에서 액정이 빛의 떨림을 비트는 원리로 작동해서, 화면에서 나오는 빛이 한 방향으로 떨고 있습니다(FSU).
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 전자기와 양자 · 빛과 정보 통신 [12전자02-03]
- 한국 2022 · 물리학 실험 · 광학 [12물실04-07]
출처
이어서 보기
같은 단원 · 빛의 파동성
- 개념반사광이 편광되는 각 (브루스터 각)
- 개념회절 (호이겐스–프레넬 원리)
- 개념촘촘한 틈이 만드는 무지개 (회절 격자)
- 개념작은 것을 가려 보는 힘 (분해능)
- 개념빛의 간섭
- 개념큰 알갱이의 산란 (미 산란)
- 개념한 방향으로 떨리는 빛 (편광)
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