전자기파에 관한 고찰 리포트

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2017.03.22
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2017.03
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목차

1. 전자기파의 이론적 배경
2. 전자기파의 발생 원리
3. 전자기파의 종류 및 응용분야
4. 전자기파의 피해 사례 및 대처
5. 결론 및 고찰

본문내용

1. 전자기파의 이론적 배경
사람들은 흔히 전자기학을 맥스웰이 집대성했다고 이야기 한다. 맥스웰은 당시 알려진 가우스 법칙, 암페어 법칙, 패러데이 법칙 등이 아주 유사하다는 것을 깨닫게 되었고, 그 법칙들이 비슷한 모습이 대칭적이 되려면 암페어 법칙이 조금 수정되어야 한다는 것을 제안하였습니다. 맥스웰이 그렇게 정리한 법칙들을 맥스웰 방정식이라고 부른다.
맥스웰은 그동안 알려졌던 전자기 법칙들을 맥스웰 방정식으로 정리했을 뿐 아니라 이들 방정식으로부터 전자기파를 예언하였다. 암페어 법칙과 패러데이 법칙에는 전기장과 자기장이 모두 포함되어 있고, 이들 두 식으로부터 전기장 또는 자기장을 소거하고 전기장 하나만 또는 자기장 하나만이 만족하는 방정식을 만들었더니 그 방정식이 바로 파동방정식과 같은 결과를 보였다.
따라서 맥스웰은 전기장과 자기장이 파동을 만들어 공중에서 전파해 나갈 것이라고 예언한 것이며, 이 사실을 가지고 사람들은 맥스웰이 전자기파를 이론으로 예언했다고 말한다.
맥스웰이 이론적으로 예언한 전자기파가 실제로 존재한다는 실험적 증거가 나오기 까지 그리 오랜 기간이 걸리지 않다. 헤르츠라는 독일의 물리학자가 전자기파를 실험으로 만들었던 것이다. 또, 곧 뒤이어 이태리의 마르코니라는 사람은 전 자기파를 무선통신에 이용하고 라디오를 발명하였다.
그런데 맥스웰이 이론적으로 구한 전자기파에 대한 파동방정식에는 전자기파의 속력이 와 같다고 나왔다. 여기서 와 는 당시에 그 값을 잘 알고 있었고 대입하여 속력을 계산해보니 가 나왔다. 그런데 그 속력은 바로 당시에 알려진 빛의 속력과 같았고, 따라서 맥스웰은 빛도 전자기파일 것이라고 생각하였다.
그리고 맥스웰의 그러한 생각은 옳다는 것이 판명되었다. 빛이 바로 전자기파이었던 것이다. 그렇게 맥스웰의 전자기파를 끝으로 비로소 전자기학이 완성되었다고 말할 수 있다.
뉴턴이 운동법칙과 만유인력 법칙을 발표하여 물리학이 시작되고 나서 근 300년 만에 사람들은 물리학이 완성되었다고 생각하였다.

참고 자료

없음

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