이런저런 논란과 좌절 끝에, 최종적으로 비선형 광학 연구실에 들어가게 되었다.

그래 어떻게든 되겠지.


추가.

정확한 명칭은 "마이크로/서브마이크로 광학 연구실(Micro/sub-micro optics lab)"이다. 라고 교수님께 전해들었다.



by snowall 2013.07.11 07:24
  • 2013.07.12 20:12 ADDR EDIT/DEL REPLY

    축하드립니다. 그럼 앞으로 그 연구실에서 쭉 일하시는건가요?
    혹시 거기에 고출력 레이저 있나요 ㅋㅋ?
    저도 요즘광학에 관심이 많은데 궁금한게 있는데 바쁘지 않으시면 답해주실수 있으신가요?
    1. 왜 빛이 반사할때 입사각과 반사각이 같은지.
    2. 검은색 물체는 왜 빛을 흡수하는지
    3. 거울은 왜 빛을 반사하는지
    4. 서로 파장이 다른 두 빛을 동시에 한곳에 쬐이면 왜 그 빛이 합성하여 다른 파장의 빛이 생기는지
    5. 왜 빛이 에너지인지
    6. 유리는 왜 투명한지
    7. 태양이 뜬 곳에 빨간 색깔의 필름을 대고있으면 빨간색의 빛만 통과하는이유.
    바쁘시다면 굳이 답은 안하셔도 됩니다.

    • snowall 2013.07.12 20:35 신고 EDIT/DEL

      1. 왜 빛이 반사할때 입사각과 반사각이 같은지.
      페르마의 최소시간 원리(Least time principle)이 가장 대표적인 답이 될 거고요, 파동광학의 하위헌스(호이겐스)의 원리로도 답할 수 있죠. 운동량 보존법칙으로도 대답할 수 있고요. 리처드 파인만의 "일반인을 위한 QED강의"에 꽤 쉽고 상세한 설명이 나와 있으니까 한번 읽어보세요.

      2. 검은색 물체는 왜 빛을 흡수하는지
      파장에 관계 없이 빛을 흡수하는 물체를 "검은색 물체"라고 정의합니다.

      3. 거울은 왜 빛을 반사하는지
      빛을 반사하는 물체를 "거울"이라고 부릅니다.

      4. 서로 파장이 다른 두 빛을 동시에 한곳에 쬐이면 왜 그 빛이 합성하여 다른 파장의 빛이 생기는지
      일단 파동은 독립성이 있기 때문에 파장이 다른 두 빛이 같은 곳에 쬐여진다고 해서 다른 파장의 빛이 생겨나지는 않습니다. 그러나, 어떤 물질에 서로 파장이 다르면서 충분히 밝은 두 빛이 같은 위치에 동시에 쬐여지면 두 파동이 가지는 진동수의 합이나 차에 해당하는 빛이 방출됩니다. 이런 현상은 물질과 빛이 상호작용해서 빛이 물질에 잠시 흡수되었다가 다시 방출되면서 나타납니다. 더 자세한건 대학원에 오셔야 배울 수 있을건데요, 아니면 조만간 제가 블로그 글에 쓸지도 모르죠...

      5. 왜 빛이 에너지인지
      모든 파동은 에너지를 전달합니다. 빛도 파동이므로 빛이 에너지를 전달하는 것은 당연하죠. 빛이 에너지 그 자체인가? 라고 물으신다면, 그건 아닌 것 같지만요.

      6. 유리는 왜 투명한지
      우리 눈에 보이는 파장의 빛을 흡수하고 그 빛을 가던 방향으로 다시 방출하기 때문입니다. 곧바로 다시 방출하지 않거나, 다른 파장의 빛으로 방출하거나, 다른 방향으로 방출하게 되면 투명하다고 보기 힘들겠죠.

      7. 태양이 뜬 곳에 빨간 색깔의 필름을 대고있으면 빨간색의 빛만 통과하는이유
      빨간색의 빛만 통과시키는 필름을 빨간색 필름이라고 부릅니다.

      2번 3번 7번은 물질의 특성과 관계된 질문인데, 물질은 빛의 파장에 따라서 반응하는 정도가 다릅니다. 빛과 물질이 만나면 둘이 합쳐지거나 합쳐지지 않거나 둘 중 하나의 사건이 일어납니다. 합쳐지는 과정을 "흡수"라고 부르죠. 빛이 흡수되는 이유는, 빛의 진동수가 물질의 고유 진동수와 맞아떨어지기 때문에 확 끌려들어가서 그렇습니다. 더 자세한건 "공명"에 대해서 찾아보세요. 아무튼, 물질은 빛의 파장마다 다른 흡수도를 보입니다. 파장마다 모두 높은 흡수도를 보이면 검정색으로 보일 것이고, 빨간색만 빼고 다 흡수하면 빨간색으로 보이겠죠. 빛과 물질이 만났지만 합쳐지지 않는 경우를 산란이라고 하는데, 그중에서 물질의 평평한 면에서 입사각과 반사각이 같은 방향으로 빛이 진행하고, 동시에 빛의 파장이 바뀌지 않는 현상을 반사라고 부릅니다. 산란이 일어나는 이유는 흡수가 일어나지 않는 이유와 같습니다. 빛이 물질의 공명진동수와 맞지 않아서 물질의 전자들을 교란시키기는 했지만 들뜨게는 하지 못했고, 그 결과 빛이 가던 방향과 다른 방향으로 가게 되는 현상입니다. 거울은 산란을 아주 잘 제어하여 들어간 빛과 반사된 빛이 같은 모양을 유지하도록 반사면을 매우 매끄럽게 만든 것이죠.

    • snowall 2013.07.12 20:36 신고 EDIT/DEL

      아, 고출력 레이저는 없어요.
      어느정도를 고출력이라고 생각하시는지는 모르겠지만요.

    • 2013.07.13 06:34 EDIT/DEL

      비밀댓글입니다

    • snowall 2013.07.13 07:41 신고 EDIT/DEL

      2,3,7번 같은 질문은 양자역학에서도 다루고, 보다 깊이 다루는 것은 고체물리학, 전자기학, 광학 등에서 다룹니다.
      4번은 비선형 광학에서 다루는 주제입니다.

    • snowall 2013.07.13 07:42 신고 EDIT/DEL

      4번 질문에서, 두 파장의 빛이 동시에 한 물체에 쬐여졌을 때 다른 색으로 보이는 현상은 두 파장이 합쳐져서 새로운 빛이 나오는 것이 아니라, 우리 눈에서 다른 색으로 인지하는 현상입니다. 이건 생물학 분야가 되겠죠.

  • goldenbug 2013.07.14 20:08 신고 ADDR EDIT/DEL REPLY

    위에 분 질문은 상당히 어렵군요.
    저도 나중에 광학에 대해서 질문 좀 많이 하겠습니다. ^^

    • snowall 2013.07.14 20:41 신고 EDIT/DEL

      제가 아는거라면 얼마든지 알려드리죠 ㅎㅎ

  • vcsel 2013.09.07 11:10 신고 ADDR EDIT/DEL REPLY

    안녕하세요.

    상대적으로 긴 파장의 레이저를 짧은 파장의 레이저로 만드는 것이 비선형 광학의 일부 분야라고 들었는데, 혹시 이에 대해 말씀해 주실 수 있으신지요.

    (제가 주워 들은 이야기는 다음과 같습니다)
    상용화 된 레이저, 예를 들면 녹색 레이저(별 지시기) 같은 경우 상대적으로 긴 파장의 레이저를 파장이 짧은 녹색의 레이저로 바꾸는데 결정(?)같은 것을 사용해 바꾼다고 들었습니다.
    그러면 에너지가 낮은(파장이 긴)이 에너지가 높은(파장이 짧은) 빛으로 전환되는데, 여기서 필요한 에너지는 광량(정확한 단어가 아닐 수 있습니다)에 의존한다고 본 것 같습니다.
    이 말이 맞는지 궁금하며, 참고할 만한 자료가 있을런지요...

    • snowall 2013.09.07 11:55 신고 EDIT/DEL

      Second harmonic generation 과정입니다. SHG 현상이 나타나는 결정에 파장이 길고 밝기가 밝은 빛을 집어넣으면, 방향이 잘 맞았을 때 파장이 절반으로 줄어든 빛이 원래의 빛과 함께 방출됩니다.
      Nonlinear optics 관련된 자료를 찾아보시면 다 나옵니다. 가장 기초적인 부분이니까 첫 부분에 나올거예요.
      위키백과에서 시작하시면 될 것 같습니다.

    • vcsel 2013.09.07 22:14 신고 EDIT/DEL

      답변 감사합니다!

      그래서 녹색 레이저의 스펙트럼을 찍어보면 멀티모드로 나오는 것이었군요!