커 효과

커 효과(Kerr effect)는 등방성 물질이 강한 외부 전기장에 노출되었을 때 복굴절성을 나타내는 현상이다. 1875년 스코틀랜드의 물리학자 존 커(John Kerr)에 의해 발견되었다. 복굴절성은 물질의 굴절률이 빛의 편광 방향에 따라 달라지는 성질을 의미하며, 이로 인해 물질을 통과하는 빛은 두 개의 서로 다른 속도로 진행하게 된다.

커 효과는 전기장의 세기에 비례하여 나타나는 굴절률의 변화량에 의해 정량적으로 표현될 수 있다. 즉, 전기장의 세기가 강할수록 복굴절성의 정도가 커진다. 이러한 관계는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

Δn = λKE²

여기서 Δn은 굴절률의 변화량, λ는 빛의 파장, K는 커 상수, E는 전기장의 세기를 나타낸다. 커 상수는 물질의 종류와 온도에 따라 달라지는 값이다.

커 효과는 다양한 분야에서 응용되고 있다. 대표적인 예로는 광 변조기(optical modulator)가 있는데, 이는 전기장을 이용하여 빛의 편광 상태나 강도를 제어하는 장치이다. 또한, 커 효과는 고속 광통신 시스템, 광 스위치, 광학 데이터 저장 장치 등에도 활용될 수 있다. 커 효과를 이용하여 액체의 조성, 전기장 분포 등을 측정하는 센서 개발도 활발히 진행되고 있다.

같이 보기

• 복굴절
• 포켈스 효과
• 광학 변조
• 광통신