1.실험목적 및 개요
빛의 간섭을 이용하여 응력 분포 상태를 가시적으로 고찰할 수 있는 광탄성의 기본 원리 와 방법을 이해 습득하여 시료에 외부 힘이 작용할때의 응력 분포 상태를 시각적으로 나타 냄으로써 역학 구조를 이해한다.
2.실험의 이론적 배경
편광   polarized light  偏光  

빛의 진동면, 즉 전기장(電氣場)과 자기장(磁氣場)의 방향이 항상 일정한 평면에 한정되어 있는 빛. 이것에 대하여 광원으로부터의 직사광선처럼, 진동방향과 세기가 불규칙적으로 변화하면서 평균적으로는 어느 방향에서 같은 세기를 가지고, 진동면이 빛의 진행방향에 대칭인 빛을 자연광(自然光)이라 한다

또 자연광과 편광이 섞인 빛을 부분편광이라 하며, 이에 대해 진동면이 일정한 편광을 완전편광 또는 직선(평면)편광이라 한다. 이러한 자연광과 편광은 직접 보아서는 구별할 수 없으나, 특정한 진동면을 가진 빛만을 통과시키는 필터(偏光子)를 통과시키면 편광은 필터의 회전에 수반하여 투과광(透過光)의 밝기가 변하므로, 필터의 회전에 관계없이 항상 같은 밝기를 가지는 자연광과 다르다는 것을 알 수 있다

1809년 e. l

말뤼스는 평평한 면에서의 반사광이 편광성을 가진다는 것을 창유리에서 반사된 저녁 햇빛을 방해석(方解石)을 통해 보다가 발견하였다. 【편광의 발생】   

① 반사 굴절:유리나 수면, 또는 도료를 칠한 면 등 비금속의 평활한 면에서 반사(反射)나 굴절(屈折)을 한 빛은 부분편광이 되며, 특히 빛이 어떤 각도로 입사하였을 때는 반사광이 직선편광이 된다. 이 특정한 각을 그 면의 브루스터각(角) 또는 편광각이라 하며, 이것을θ로 나타내면 반사면 물질의 굴절률n과의 사이에 tanθ n이라는 관계가 성립한다

이것이 브루스터의 법칙이다. 이에 대하여 굴절광은 항상 반사광과는 수직인 방향으로 진동면(또는 편광면)을 가지는 편광을 포함하는데, 어떤 경우에도 직선편광이 되지 못한다

평면유리를 몇 장 겹친 것에 편광각으로 빛을 입사시키면, 직선편광이 반사될 때마다 투과광이 반사광과 수직인 편광면을 가진 직선편광에 가까워진다. 이 현상을 이용하여 직선편광을 얻는 장치로 오래 전부터 알려진 유리퇴(堆)라는 것이 있다

또 면에 의한 반사는 아니지만, 대기 중의 많은 미립자에 의한 산란광(散亂光)도 부분적으로 편광하며, 특히 맑은 날 하늘로부터 오는 빛은 뚜렷한 편광성을 지닌다.

② 복굴절(複屈折):결정 등 복굴절성 물질 속의 빛은 속도가 다른 2개의 굴절광으로 나뉘어 진행되는데, 이들은 서로 수직인 편광면을 가진 직선편광이 된다. 따라서 적당한 방법으로 한 쪽 굴절광을 없애면 직선편광이 얻어진다

방해석을 사용한 편광프리즘(니콜프리즘)이나 전기석판 등은 이 방법에 의하여 만들어진 편광자이다. 앞의 것은 방해석을 붙인 캐나다발삼층으로 한쪽 굴절광을 반사시키며, 나중 것은 한 쪽 굴절광을 많이 흡수하므로 투과광이 직선편광이 되며, 특정한 편광면을 가지는 편광만을 통과시키는 검광자(檢光子)로 사용할 수 있다

다만 방해석이나 전기석은 얻을 수 있는 결정의 크기에 한도가 있으며, 특히 전기석은 착색이 강하여 정밀한 실험에는 적합하지 않다. 따라서 전기석과 마찬가지로 한쪽 굴절광을 강하게 흡수하는 미결정(微結晶)을 특수한 방법으로 기판 위에 일정한 방향으로 배열시킨 인조필터도 사용된다

【회전편광】   

복굴절성 물질의 광축(光軸)에 수직으로 편광자를 지난 빛을 통과시키면 서로 수직인 편광면을 가진 직선편광으로 나뉘며, 모두 굴절하지 않고 결정판을 통과한다. 그러나 둘 사이에는 물질의 두께와 각각의 빛에 대한 굴절률의 차에 의하여 결정되는 광로차(光路差)가 생기므로 물질을 나와서 어떤 위상차를 가지고 합성된다   (이하 생략)