DOI QR코드

DOI QR Code

FTIR and Moisture Effects on Optical Information Transfer at Interface of Air and Glass

공기-유리 계면에서 광학정보 전달에 미치는 불완전 반사 및 수분 효과

  • 한원흠 (서울 하나아카데미 과학과) ;
  • 한지흠 (서울 이수중학교 과학과) ;
  • 김지현 (서울 하나아카데미 과학과) ;
  • 정형식 (서울 하나아카데미 과학과) ;
  • 이문호 (서울 하나아카데미 과학과)
  • Received : 2012.04.02
  • Accepted : 2012.05.25
  • Published : 2012.04.30

Abstract

The transfer mechanism of optical information at the interface of air and glass (the air-glass IF) has been investigated by thoroughly fulfilling the theoretical and experimental analyses regarding the FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) and moisture effects on the fingerprint onto a glass cup with water. As for the fingerprint onto a glass cup with water its image was observed to be very vivid, which turned out to be due to the difference between the two light intensities reflected on the air-glass IF and the wet fingerprint ridge by manipulating the optical theories such as Fresnel relation, Snell's law, FTIR, GT (general transmission) and so on. In addition, the experimental inspection for FTIR and moisture effects on the fingerprint image also evidenced the fact that the vivid fingerprint image originated from the moisture effect rather than the FTIR phenomenon.

공기-유리 사이의 계면에서 광학적 정보가 전달되는 메카니즘을 알아보기 위하여, 유리컵을 잡은 손가락 지문(골과 능선)의 선명도에 미치는 불완전 전반사(Frustrated Total Internal Reflection: FTIR)와 수분 효과를 이론과 실험을 통해 조사하였다. 물이 든 컵을 잡은 손가락의 경우, 지문이 아주 선명하였는데 이는 컵 바닥으로부터 출발한 빛이 유리벽에서 전반사(Total Internal Reflection: TIR)된 빛과 지문 능선에서 반사된 빛의 세기가 서로 달라서 나타남을 기하광학, Fresnel 이론, TIR 및 FTIR 현상을 이용하여 밝혀내었다. 또한 공기-유리 경계면에서 지문의 선명도에 미치는 FTIR과 수분 효과를 실험적으로 관측한 결과, 지문이 선명하게 보이는 현상은 FTIR 현상보다는 수분의 효과가 훨씬 더 지배적이라는 사실을 처음으로 규명하였다.

Keywords

References

  1. O.C.A screen optical adhesives, Shenzhen Zhiyoumo Technology Co. Ltd. (2012).
  2. UV display adhesives of 9641-LV, UV Display Adhesives Provide Fast, Clear, Bubble-Free Optical Bonding, DYMAX corporation (2006-2009).
  3. Private communications in-between KYPT research group members to set up the research direction of this work (2011).
  4. D. Halliday, R. Resnick, and J. Walker, Fundamentals of Physics, John Wiley & Sons Inc. 7th edition, Chap., 33 (2008).
  5. S. P. Parker, McGraw-Hill Encyclopedia of Physics, Mcgraw Hill Book Company (5 th edition), 476 (1982).
  6. S. Zhu, A. W. Yu, D. Hawley, and R. Roy, Am. J. Phys., 54, 601 (1986). https://doi.org/10.1119/1.14514
  7. F. Goos and H. Hanschen, Ann. Phys., 1, 333 (1947).
  8. F. de Fornel, Evanecent waves: from Newtonian optics to atomic optics, Springer- Verlag Berlin Heidelberg, 18 (2001).
  9. A. A. Stahlhofen and G. Nimtz, Europhys. Lett., 76, 189 (2006). https://doi.org/10.1209/epl/i2006-10271-9
  10. W. H. Han, Presentation material (in English) for 2011 KYPT Conference (Korea Univ.), Feb. 11 th (2011).
  11. F. A Jenkins and H. E. White, Fundamentals of Optics, Mcgraw Hill Book Company 4 th edition, Chap., 14 (1984)
  12. F. W. Sears, "Optics" Edison-Wesley Publishing Company Inc. (3 rd edition), Chap., 7 (1974)
  13. Reflectivity data of human being's skin, Internet blog information site (2012. 2).
  14. J. Y. Han, Low cost multi-touch sensing through frustrated total internal reflection, ACM New York (2005).

Cited by

  1. A Study on Incompletion of TIR within Acrylate of FTIR Touch Screen vol.14, pp.2, 2013, https://doi.org/10.17702/jai.2013.14.2.057