[물리학]전자기파에 대해

소개

전자기파의 성질과 특성에 대해

목차

전자기파
1.전자기파의 성질과 발생
2.전자기파의 종류
3.횡파와 종파
4.구면파와 평면파
5. 가시광선과 전자기파 스펙트럼

본문내용

전자기파는 전기장과 자기장의 두 가지 성분으로 구성된 파동으로, 공간을 광속으로 전파한다. 전자기파는 가시 광선을 포함하는, 넓은 의미에서의 빛이다.
주기적으로 그 세기가 변하는 전자기장이 공간을 통하여 전파하여 가는 현상이다. 1864년 맥스웰이 전자기의 여러 이론을 유체 역학적 유추를 통하여 수학적으로 정식화하여 이론적으로 증명을 했으며 파장이 긴 것부터 전파ㆍ가시광선ㆍX선ㆍ감마선이라고 부른다.
1.전자기(電磁氣)파의 발생과 성질
정지하고 있는 전하는 시간에 따라 일정한 전기장만을 만들고, 도선에 흐르는 일정한 전류는 외부에 자기장만을 만든다.
변하는 자기장은 그 공간에 전기장을 만들고 변하는 전기장은 그 공간에 자기장을 만든다.
등속도로 운동하고 있는 전하는 자기장 뿐만 아니라 전기장도 만드는데 이것은 시간에 따라 변하지 않는다.
가속 운동을 하는 전하는 시간에 따라 변하는 전기장과 자기장을 동시에 만든다.
전기 진동으로 자기장이 변하면 전기장이 생기고, 또 전기장이 변하면 자기장이 발생하는 과정을 반복하는데, 이것은 서로 원인이 되고 또 결과가 되어 전기장과 자기장이 파동의 형태로 공간을 퍼져나가는데 이와 같은 파동을 전자기파(electromagnetic wave)라고 한다.

1) 전자기파의 성질

(1) 전자기파의 전파 : 횡파
전기장과 자기장은 서로 수직인 방향으로 나타나고 이들에 수직한 방향으로 진행한다.
(2) 전자기파의 전파속도
맥스웰의 전자기 이론에 의해 전자기파는 자유공간을 통해 다음과 같은 속도로 진행한다.
ε0 : 진공에서의 유전율
μ0 : 진공에서의 투자율
* 즉, 진공에서의 전자기파의 속도는 빛의 속도와 같다.
(3) 전자기파에서의 에너지 흐름
전자기파내의 에너지 흐름은 포인팅(Pynting)벡터로 정의된다.
* 포인팅 벡터는 전자기파내의 에너지 플럭스(W/m2)이다.
* 전기장의 방향 ⊥ 자기장의 방향 ⊥ 전자기파의 진행방향
* 전기장과 자기장의 위상은 서로 같고, 횡파이며 빛의 속도로 진행한다.
* 전자기파는 전기장과 자기장의 변화에 의해 진행하는 파동으로 매질이 없는 진공 중에 서도 전파한다.
* 장파 → 중파 → 단파 → 초단파 → 극초단파 (마이크로파) → 적외선 → 가시광선 → 자외선 → x선 → γ선

참고자료

· 없음