OPTIC STORY

광학현미경과 전자현미경의 차이는 빛을 이용하느냐, 전자빔을 이용하느냐로 볼 수 있다. 광학현미경은 빛의 투과와 반사를 통해서 직접 눈으로 확인 가능하지만 전자현미경은 전자의 투과와 산란을 감지하여 전자기기로 보게 된다. 그러므로 광학현미경은 피사체를 거친 빛이 직접 눈에 들어오는 것이지만 전자현미경은 전자의 분포가 해석된 시각정보를 모니터로 통해서 보는 것이다. 편광현미경(Polarized Microscope) : 광물의 광학적 성질을 조사하기 위한 특수 현미경이다. 두 개의 편광 프리즘을 이용하는 것인데, 특정한 파장만 통과시키는 두 개의 필터가 광선 경로에 서로 90도의 각을 이루어 앞뒤로 나란히 있을 때 어떤 빛도 투과되지 않은 원리를 이용하였다. 형광 현미경(Fluorescence Microsco..

빛의 본성이 파동일 것이라는 예측을 직접 확인시켜주는 최초의 실험이 1801년 영(T.Young)에 의해 이루어 졌다. 영의 이중슬릿 간섭 실험은 빛이 파동이라는 것을 밝혀 주었을 뿐만 아니라 그 파장까지도 측정한 점에서 역사적 의미가 크다. 이중슬릿 간섭의 원리_ 입사한 평면파가 두 슬릿(실틈)에 입사하여 각 슬릿에서부터 구면파로 퍼져나간다. 이때 특정한 θ 방향의 먼 지점에서 만나게 될 두 파동의 위상관계를 살펴보면 두 파동이 합성되어서 어떤 밝기를 하게 될지를 계산할 수 있다. 위 그림에서 θ 기울어진 방향으로 나아가는 빛 두 줄기는 슬릿을 통과하는 순간의 위상은 서로 같았으나 멀리 떨어진 스크린의 같은 지점에 도달하게 되었을 때에는 각각이 달려온 거리가 달라서 서로 위상 차이가 생기게 된다. 위상..

마이켈슨 간섭계는 한 점광원을 반은(銀) 도금된(銀) 거울을 통하여 둘로 나누어 위치 차이가 나게 하여 다시 만나게 하는 구조로 되어 있다. 이렇게 하는 이유는 이것이 서로 간섭성이 있는 두 빛을 만들어 내는 간단한 방법의 하나이기 때문이다. 학생들은 고등학교에서의 물결통 실험을 기억할 것이다. 그 실험에서 원형으로 퍼져나가는 물결 파는 모터에 의하여 같이 진동하는 막대기에 의하여 만들어지므로 완벽하게 결이 맞아있고 그래서 간섭현상을 관측할 수 있었다. 그러나 만일에 두 물결파가 서로 관계없이 회전하는 두 개의 모터에 의하여 발생되는 것이라면 간섭현상이 일어나지 않았을 것이다. 빛의 경우 서로 다른 광원에서 나오는 빛은 전혀 결이 맞아있지 않기 때문에 이 경우처럼 간섭현상이..

Maiman(1960)에 의한 레이저 조사에 관한 첫 번째 논문 이래로, 응용의 많은 분야가 조사되었다. 그들 중에서, 의학 레이저 수술은 분명히 우리 현재 세기의 가장 특별한 발전에 속한다. 사실, 레이저의 다양한 종류들은 이미 현대 의학의 무엇으로도 대체할 수 없는 도구가 되었다. 비록 임상 응용이 안과에서 처음 한정되었지만 -가장 극적이고 오늘날 자리를 확실히 잡은 레이저 수술은 망막 박리의 경우 아르곤 이온 레이저 응고이다- 의학 레이저 치료의 분야는 그동안에 상당히 넓어져왔다. 현재 사용되는 레이저 시스템의 다양성 때문에, 그들의 물리학적 파라미터의 다양성, 그리고 마지막으로 몇몇 연구 그룹의 열정에 거의 모든 외과 의학의 분과가 관련되어 있다.. 이것은 비평인 것으로 이해돼서는 안 된다. 비록..

반사와 굴절 법칙을 설명하기 위해 먼저 호이겐스 원리를 알아보자. 호이겐스 원리는 평면파나 구형파의 전파를 설명하는 원리로 다음과 같은 두 개의 원리로 구성된다. - 1차 파면상의 모든 점은 2차 구형파의 중심이 됨 - 일정한 시간 뒤의 파면은 이 모든 구형파의 중첩으로 이루어짐 이 두 개의 원리를 사용해서 빛의 전파, 반사 및 굴절을 설명할 수 있다. 하위 그림과 같이 빛이 두 매질의 경계면에 입사할 때 입사한 빛의 일부는 반사, 일부는 굴절을 해서 다른 매질로 투과하게 된다. 이때 입사각과 반사각, 입사각과 굴절각의 관계를 알 수 있는데 반사의 경우, 입사각과 반사각이 일치한다. 이를 반사법칙이라고 부른다. 입사각과 굴절각 사이의 관계는 다음식과 같으며, 이를 굴절 법칙일고 부른다. 여기서 n1과 n..

빛이 입자냐? 파동냐?에 대한 이해는 오랜 시간을 거치며 논의되었다. 먼저, 뉴턴(Isaac Newton)에 의해 작은 입자로 빛의 직진성을 설명하였다. 그러나, 이후 호이겐스 (Christiaan Huygens)는 간섭현상 등을 설명하기 위해 빛의 파동성을 주장하였다. 그 후 맥스웰(Clerk Maxwell)에 의하여 맥스웰 방정식을 만족하는 해(전자기파)가 빛이라는 것이 밝혀져 빛은 파동으로 깨끗하게 정리되는 듯 하였다. 그런데 흑체복사 때 나오는 빛의 파장에 따른 세기분포를 설명하기 위해서 플랑크는 특정 빛의 에너지가 연속적으로 채워지는 게(파동) 아니라 미세하기는 하나 작은 단위(입자)로 진행한다고 가정해야 흑체복사 분포를 설명할 수 있다는 것을 보였다. 이는 파장이 주어질 때 그 파장을 가진 빛..

책 소개 백라이트(Backlight)는 액정표시장치(LCD)에 들어가는 평면조명기기이며, 최근 LED 광원의 급속한 성장과 더불어 일반 LED 조명장치로도 발전하고 있다. 본 저서는 백라이트 광학 설계 기술 소개가 목적이며, 백라이트 광학 설계와 관련된 조명 광학 이론 및 실습 주제들이 다루어졌다. 본 교재는 모두 네 개의 장으로 이루어졌다. 1장은 백라이트 기술 개요로서 엣지형, 직하형 백라이트의 광학 구조 및 원리에 대해 소개한다. 또한 백라이트 광학 성능과 액정표시장치의 화질 특성과의 관게에 대해 설명한다. 2장은 조명 광학 기초 이론 및 광시뮬레이션 기법 개요를 다룬다. 조명 광학에서 나오는 기본 물리량의 정의 및 물리량간의 관계를 이해하고, 광선추적 시뮬레이션 기법을 소개한다. 3장은 백라이트 ..

빛의 속도는 아주 독특한 특징을 갖는다. 소리는 매질의 진행하는 방향으로 진동하며 전달되는데 반해 빛은 매질을 필요로 하지 않는다. 진공 속에서 소리는 전달될 수 없으나 빛은 진공에서도 전달되는 것도 같은 의미이다. 따라서, 빛의 속도는 광원이나 관측자의 상대적 운동에 상관없이 항상 일정한 값을 갖는다. 이는 1887년 마이켈슨(Michelson)과 몰리(Morley)의 '에테르'를 밝히기 위한 실험을 통해 밝혀졌다. 이론적으로는 1905년 아인슈타인(Einstein)의 특수상대성이론에서 대전제로 사용되며 밝혀졌다. 빛의 속도가 일정하다는 사실을 최초로 밝힌 마이켈슨-몰리 실험을 간략하게 살펴보자. 하위 그림과 같이 광원에서 나온 빛이 BS를 통과하면 빛이 두 경로로 나뉘지다 각각의 Mirror에서 반사..