존 커 (물리학자)

1. 개요

존 커는 스코틀랜드의 물리학자이다. 1875년, 강한 전장을 등방성 재료에 가하면 복굴절이 발생하는 현상(전기 광학 커 효과)을 발견했고, 자기장에 의해 편광면이 변화하는 현상(자기 광학 커 효과)도 제시했다. 커 효과는 광학 기기의 초고속 셔터 원리로 사용되었고, 빛의 속도를 측정하는 데 기계적 셔터 대신 사용되었다. 그는 윌리엄 톰슨(켈빈 경)과 동갑내기 친구였으며, 글래스고 대학교에서 수학 및 물리학 강사로 활동했다. 1890년 왕립 학회 펠로우로 선출되었으며, 1898년 로열 메달을 수상했다.

2. 생애와 업적

존 커는 1824년 12월 17일 스코틀랜드 아드rossan에서 태어나 1907년 글래스고에서 생을 마감했다. 켈빈 경과 동갑내기 친구였으며, 켈빈 경이 글래스고 대학교 최초의 자연철학 교수가 되는 것을 도왔다. 1890년 왕립 학회 펠로우로 선출되었고, 1898년 로열 메달을 수상했다.

2.1. 교육 및 경력

존 커는 1841년부터 1846년까지 글래스고 대학교에서, 1849년에는 에든버러의 스코틀랜드 자유교회 신학대학에서 학생으로 공부했다. 1857년에는 글래스고 대학교에서 수학 및 물리학 강사가 되었다.

2.2. 주요 연구 업적: 커 효과

1875년, 존 커는 정전기장이 걸린 고체 및 액체 유전체에서 이중 굴절 현상이 발생하는 것을 발견했다. 이를 [[커 효과]](Kerr effect)라고 한다. 커 효과는 굴절률의 변화가 전기장의 제곱에 비례하는 현상이다. (선형적인 관계는 포켈스 효과(Pockels effect)라고 한다.) 빛의 전기장을 이용하는 경우, AC 커 효과라고 한다. 커는 또한 자기장에 대한 유사한 현상(자기광 커 효과)을 입증했다.

커 효과는 100ns(나노초)만큼 빠른 셔터 속도로 고속 사진 촬영을 위한 셔터와 같은 응용 분야에서 사용되는 'Kerr cell'에서 활용된다. 1928년, 카롤루스 & 미텔스타트는 Kerr cell을 사용하여 빛의 빔을 변조하여 그 광속을 측정했다. 이전 측정은 약 10 kHz의 주파수를 가지는 기계적 수단을 사용했지만, Kerr cell은 10 MHz 이상의 주파수와 더 높은 측정 정밀도를 허용한다. 커의 원래 셀은 유리 블록이었지만, 현대의 셀은 일반적으로 니트로벤젠과 같은 액체로 채워진다.

2.3. 자기광 커 효과

커는 자기장에서 유사한 현상(편광면의 변화)을 발견했는데, 이를 자기광 커 효과(magneto-optic Kerr effect)라고 한다.

2.4. 커 셀 (Kerr Cell)

커 효과는 Kerr Cell에 응용되어 100ns 정도의 아주 짧은 순간의 사진을 찍을 수 있게 한다. 1928년 카롤루스 & 미텔스타트는 Kerr cell을 이용하여 광속을 측정하였다. 이전의 측정은 약 10 kHz의 주파수를 달성하는 기계적 수단을 사용했지만, Kerr cell은 10 MHz 이상의 주파수와 더 높은 측정 정밀도를 허용했다. 커의 초기 셀은 유리 블록이었지만, 현대의 셀은 일반적으로 니트로벤젠과 같은 액체를 채워서 사용한다.

2.5. 미터법 옹호

커는 영국에서 미터법을 초기에 옹호한 인물 중 한 명이다.

3. 윌리엄 톰슨 (켈빈 경)과의 관계

켈빈 경과 동갑내기 친구였으며, 켈빈 경이 글래스고 대학교 최초의 자연철학 교수가 되는 것을 도왔다.

4. 수상 및 서훈