본문 1.실험목적 마이크로파 발생장치와 수신장치를 사용해 반사, 굴절 및 편광실험을 하여 전자기파의 성질을 이해한다. 2.실험원리 1) 마이크로파(micro wave) 마이크로파는 300~30GHz의 매우 높은 주파수를 가지는 전자기파의 형태를 말한다. 마이크로파는 100mm~1m의 매우 짧은 파장을 가지는데, 이는 광파와 유사한 성질을 가지게 되어 직진, 반사, 흡수의 성질을 가진다. 따라서 마이크로파는 통신에 이용될 뿐 아니라 식품의 가열과 냉동식품의 해동 등에 널리 이용되고 있다. 2) 맥스웰 방정식(Maxwell`s equations) 전자기방정식이라고도 한다. 전기장의 가우스 법칙(NABLA BULLET E=4 pi p), 자기장에 대한 가우스 법칙(NABLA BULLET B=0), 패러데이 법칙, 맥스웰이 수정한 앙페르 법칙 이상 4개의 법칙을 맥스웰 방정식이라고 한다. 맥스웰 방정식은 전기장, 자기장에 관한 것을 수학적으로 이론화시킨 것으로, 전기장과 자기장을 통합하여 빛이 전자기적 현상임을 밝힌 것이다. 맥스웰 방정식을 통해 어떠한 전기장과 관련된 방정식도 이 방정식으로부터 정확하게 유도 할 수 있다. 3)전자기파(electromagnetic wave) 전자파라고도 하며, 파장의 길이가 약 1mm 이상인 전자기파를 전파라고 한다. 맥스웰 방정식에 의해 시간에 따라 변화하는 전기장은 시간에 따라 변화하는 자기장을 만들어내며( Partial ^ 2 E over Partial x ^ 2 = mu _ 0 epsilon _ 0 Partial ^ 2 B over Partial t ^ 2 ), 다시 시간에 따라 변화하는 자기장은 시간에 따라 변화하는 전기장을 만들어낸다( Partial ^ 2 B over Partial x ^ 2 = mu _ 0 epsilon _ 0 Partial ^ 2 E over Partial t ^ 2 ). 이렇게 주기적으로 세기가 변화하는 자기장과 전기장이 공간 속으로 전파되는 것을 전자기파라고 한다. 전자기파를 구성하는 전-자기장은 서로 수직을 이루고 전자기파는 전-자기장에 수직인 방향으로 진행한다. 맥스웰 방정식에서 전자기파의 속도를 구할 수 있는데, 전자파의 속도는 3 TIMES 10 ^ 8 m/s로 빛의 속도와 정확히 일치한다. 또한 전자기파는 반사, 굴절, 회절, 간섭을 하며 음파와는 달리 매질없이도 진행할 수 있다. 4)반사 그림과 같이 공기 속을 진행하는 파동이 매끄러운 표면에 특정각도로 입사한다고 할 때 입사각과 반사각은 법선과 입사파, 반사파와 이루는 각을 말한다. 이때 실험적인 결과에 의해 입사각과 반사각은 같다. 5)굴절 그림과 같이 공기 속을 진행하는 파동이 투명한 매질을 통해 비스듬하게 다른 매질의 경계면에 입사할 때 파의 일부는 반사되고 일부는 두 번째 매질로 들어간다. 입사파, 반사파 및 굴절파는 모두 같은 평면위에 놓이며 입사각( theta _ 1) 과 굴절각( theta _ 2) 은 다음과 같은 식을 따른다. sin theta _ 1 over sin theta _ 2 = v _ 1 over v _ 2 = n _ 2 over n _ 1 (스넬의 법칙) 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 맥스웰, 자기장, 마이크로파, 전자기파, 법칙, 전기장 |
2018년 8월 19일 일요일
마이크로파, 축전기의 충방전실험 예비+결과레포트
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