전자기파란??

소개

대학물리학2 전자기파란 레포트입니다.

목차

1. 전자기파란 무엇인가?


2. 전자기파 이론


3. 전자기파의 발생과 전파


4. 전자기파의 종류와 이용분야


5. 전자기파의 응용예

본문내용

1. 전자기파란 무엇인가?

전기장과 자기장을 하나의 방정식으로 표현 할때 파동방정식의 모양을 갖는다는 점에 착안하여, 전기장과 자기장이 서로 상호작용하면서 파동의 형태로 공간속을 진행하는 현상으로 해석한 것이다.
전자기파는 전파와 자기파로 나눠지는데, 이들은 모두 횡파이며, 진동방향에서 수직으로 발생한다.

2. 전자기파 이론
고전 역학의 위대한 방정식인 맥스웰방정식은 전기마당과 자기마당이 어떤 식으로 전파하는가를 알려준다. 맥스웰 방정식의 미분 꼴은 다음과 같다(식이 어려우면 교과서에 있는 적분 꼴을 참조. 미분 꼴을 이해하려면 curl과 divergence에 대해 알아야 한다).




여기에서 E는 전기마당 벡터, B는 자기마당 벡터, ε0은 진공의 전기 유전율(ε0.εr은 매질이 있을 때의 유전율), μ0은 진공의 자기 투자율(μ0.μr은 매질이 있을 때의 투자율)이다.
막스웰 방정식에서 E를 소거하거나 B를 소거해서 하나의 식을 만들면, 이는 파동이 전파하는 식을 만들게 되고, 이 때 E, B의 관계를 보면 둘은 수직을 이루면서 전파함을 알 수 있다. 가령, 전기마당의 y성분은 다음과 같이 유도된다.


여기에서 ε0.μ0 은 파동 속도 제곱의 역수이다(즉 v = 1/루트(ε0.μ0)). 이들은 진공에서 상수이며, 따라서 빛은 진공에서 매질 없이 어떤 계에 관계 없이 일정한 속도
c = 299 792 458 m/s^2
으로 전파함을 알 수 있다. 맥스웰의 전자기 이론이 확립된 후 20세기 초까지 이는 수수께끼였다. 많은 사람들의 노력과 관찰, 그리고 창의적인 생각이 이 수수께끼로부터 특수 상대론을 만들 수 있었다. 아인슈타인은 이 방정식의 대칭성을 고찰하여 특수 상대론(1905)을 이끌어냈다. 이 대칭성을 활용하면 네 개의 맥스웰 방정식을 두 개의 간단한 식으로 쓸 수 있다.

3. 전자기파의 발생과 전파
전자기파가 생기는 원리는 맥스웰에 의해서 나왔으며, 그는 빈 공간에 있는 전기장이 변하면 자기장이 만들어 진다고 했다.

참고자료

· 없음