레이저 광선의 유리창 반사를 이용하는 도청에서 광선의 진행 거리와 입사각의 영향 (The effect of distance and incident angle of laser beam on the laser eavesdropping experiment)

서지정보

· 발행기관 : 한국현장과학교육학회
· 수록지 정보 : 현장과학교육 / 9권 / 3호 / 182 ~ 189페이지
· 저자명 : 전동렬, 신은혜

초록

유리창의 진동을 레이저 광선의 반사각 변화로 측정하여 방 안의 소리를 재생하는 실험을 수행했다. 실험을 위해 레이저 광선을 유리창에 비스듬한 각도에서 입사시키고 반사된 레이저 광선을 광센서로 받았다. 레이저 광선의 반사각이 변하면 광센서에 들어가는 광선의 면적이 달라지기 때문에 광센서의 출력 전압이 달라진다. 간단한 기하 분석을 통해 레이저 광선의 진행 거리, 입사 위치와 입사각이 적당하면 유리창의 진동과 광센서 출력 전압 사이에 선형적 관계가 있음을 알 수 있었다. 광센서 출력 전압을 그대로 스피커에 입력하면 방안의 소리가 유사하게 재현되었다. 탐구 실험은 창의성과 문제해결이라는 과학 교육의 중요한 목표를 달성하는데 효과적인 학습 방법이다. 방 안의 소리를 도청하는 이 실험은 학생들에게 강한 흥미를 일으키는 탐구 주제가 될 수 있으며, 레이저 광선의 응용, 센서의 사용, 소리의 기본 이론을 경험할 수 있는 기회를 제공할 수 있다.

영어초록

We conducted an experiment to eavesdrop the sound in a room by measuring the variation of the reflection angle of the laser beam incident on the room window. When the reflection angle of the laser beam changes due to the window vibration, the area of the beam incident on the optical sensor changes, which then changes the output voltage of the sensor. We found from the simple geometry that when the distance between the laser and the window, the distance between the window and the sensor, and the incident angle of the laser beam to the window are optimized, the window vibration and the sensor signal show a linear relation to a good approximation. This means that the output from the sensor can be directly fed to a speaker, which will then generate a sound close to the original sound in the room. We hope that this report would be a good guide for teachers and students who plan to conduct this interesting inquiry of eavesdrop.

참고자료

· 없음