빛을 돌려보자.
 
 

준비물

  • 편광필터
  • 비이커
  • 시험관
  • 물엿
  • 광원(예를 들어, 오버헤드 프로젝터)
 

실험과 관찰

    1. 비이커에 물엿을 넣는다.

     

     

    2. 비이커의 바닥으로 빛이 오도록 광원을 설치한다.

     

     

    3. 비이커의 밑에 한 장의 편광필터를 놓고 비이커의 위에서 물엿의 색을 관찰한다.

     

     

    4. 비이커의 위에서 또 다른 한 장의 편광필터를 통해서 물엿의 색을 관찰한다.

     

    5. 비이커의 위쪽의 편광필터를 돌리면서 물엿의 색을 관찰한다.

     

     
 
 

(*비디오 출처: Optical Activity of Corn Syrup)

 
 

왜 그럴까요?
 

    편광필터는 살들이 한 방향으로 촘촘히 있는 머리 빗는 빗과 비슷한 것입니다.

     

     

      다음 그림과 같은 방향으로 편광필터를 놓았다면 어느 방향으로 진동하고 있는 빛이 편광필터를 통과할 수 있을까요?

      {답: 방향.}

     

    보통 우리가 보는 광원에서 나오는 빛은 모든 방향으로 진동하는 성분들이 모여있습니다,

     

     

    이렇게 모든 방향으로 진동하는 성분들이 모인 빛이 지나가는 길에 방향의 빛만 지나갈 수 있게 편광필터를 놓으면 편광필터를 지난 후 빛은 모두 방향으로만 진동하게 되지요.

     

     

    그런데 편광필터를 지나서 한 방향으로만 진동하던 빛이 물엿을 만나면... 빛의 진동 방향이 바뀌게 됩니다.

     

     

    또 백색광원의 빛은 여러 가지 색들로 이루어져 있지요. 물엿은 여러 색의 빛의 진동 방향을 모두 똑같은 양만큼 돌려주지는 않습니다. 빨강색이 가장 조금 돌아가고, 파랑색으로 갈수록 방향이 많이 돌아갑니다.

     

     

    이렇게 물엿이 여러 색의 빛들을 조금씩 다르게 돌려주는데 비이커 아래에만 편광필터를 놓으면 왜 물엿의 색깔이 달라 보이지 않는 걸까요?

    그것은 빛의 방향을 우리 눈이 감지하지 못하기 때문입니다. 따라서 이미 방향이 조금씩 다르게 분리된 빛도 그냥 눈으로 볼 때는 여전히 물엿색 그대로입니다. 하지만 예를 들어 빨강색은 물엿을 지나서 방향으로 되어있고, 파랑색은 방향으로 진동하게 되었다고 생각해 보세요. 이때 비이커 위의 편광필터가 방향의 빛만 통과할 수 있도록 놓여져 있으면 우리는 무슨 색의 빛을 볼 수 있을까요? 물론 빨간색만 보이지요.

     

     

    또 비이커 위의 편광필터를 돌려서 방향의 빛만 통과할 수 있도록 편광필터를 놓으면 빨강색은 통과하지 못하고 파랑색만 우리 눈에 들어오겠지요.

     

     

    따라서 비이커 위의 편광판을 돌리면 색깔이 계속 변하는 것을 보게 됩니다.

 

 

 

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