2024 물리사진컨테스트_ 우수(고안)_설탕물 광활성도.김00
우수(고안)_설탕물 광활성도_김00
광활성 물질은 어떤 물질에 편광된 빛을 투과시킬 때, 편광이 회전하면 광학적으로 활성화된 물질을 말한다.(대학물리학2 광활성도 개념)설탕 용액도 광활성 물질에 속한다.
아래의 손전등에서 나온 빛이 편광필름을 지나 설탕물 용액을 지나게 되고, 설탕물 용액을 지난 빛이 다른 편광필름을 투과하여 우리 눈에 들어오게 되면 여러 색의 빛으로 보이게 된다.
즉, 흰색으로 출발한 빛이 다양한 색으로 보이게 되는 것이다. 두 편광필름 중 하나를 회전하면 설탕물 용액의 색상이 변화한다.
시계방향으로 돌렸을 때 비색-청색-자색-적색-황색-녹색-백색 순으로 바뀌게 된다. 편광필름을 한 바퀴 돌리니 같은 색상변화가 두 번 일어났다. (색상이 변화는 영상 https://www.youtube.com/shorts/7t_6tisTA0k)-참고자료: https://www.youtube.com/watch?v=975r9a7FMqchttps://www.youtube.com/watch?v=QCX62YJCmGk(추가적인 내용과 설명)이번 학기는 '편광'이라는 키워드가 내 주위를 맴돌았다.
2024 희망의 과학싹잔치에서 김준희 조교님의 제안으로 '편광'이라는 주제로 창의체험부스를 운영하였다.고급물리 온라인강의에서도 편광이라는 개념이 나왔다. 편광이라는 키워드가 뇌리에 박혔다.
마침 과학싹잔치에서 사용한 편광필름이 많이 남아서 이것을 다르게 활용할 수 있을까 찾아보는 도중 유튜브에 설탕물 편광(참고자료)을 주제로 다룬 영상을 보았고, 실제로 구현해보고 싶어서 유리컵과 설탕을 구매하여 광활성도를 살펴보았다. 편광필름은 한 방향으로 진행하는 빛을 만들게 되는데 두 편광필름 중 하나의 편광필름을 회전하면 설탕물 용액의 색이 바뀌게 된다.
즉, 편광된 흰색 빛이 설탕물을 지날 때 각도에 따라 각 색상 별로 분산시키는 역할을 하기 때문에 편광필름을 회전할 때마다 다른 색상의 빛으로 보였던 것이다.
대학물리학 2권에 따르면 편광된 빛의 편광 회전 각도는 설탕 용액의 농도와 용액 시료의 길이에 의존한다고 한다. 용액 시료의 길이와 편광 회전 각도를 알면 설탕 용액의 농도를 알 수 있다는 것이다.
