빛의 진행
- 빛의 반사, 굴절 및 편광 -
1. Abstract
빛이 전자기파의 일종이라는 것은 막스웰의 전자기이론에서 예측되었고, 헤르츠에 의한 전자기파발생 실험을 통해서 입증되었다. 이제 더 이상 빛이 전자기파라는데 대해서는 이론의 여지가 없다. 따라서 일반 전자기파의 범주에서 빛도 시간에 따라 전기마당(자기마당)이 진동하는 모양이 공간상으로 전파해나가는 파동이다. 그러나 빛(전자파)은 좀 특이한 파동으로 다른 파동과는 달리 매질을 꼭 필요로 하지는 않는다. 즉, 물질이 없는 자유공간을 통해서도 전파된다.
빛은 또, 매질을 통해서도 전달된다. 그러나 서로 다른 매질과 매질사이의 경계면에서는 빛의 진행방향이 바뀌는데 이를 우리는 빛의 반사와 굴절현상이라고 부른다. 빛의 반사와 굴절에서는 스넬(Snell)의 법칙이라고 부르는 반사법칙과 굴절법칙을 적용할 수 있는데 이는 또, 빛이 어느 두 지점사이를 진행하는데 최단시간에 진행하는 특성으로도 설명된다. 이 실험에서는 빛의 반사, 굴절, 편광에 대해서 실험한다. 또, 특별히 광통신, 레이저 등에서 응용도가 높은 전반사현상과 브루스터(Brewster)의 각에 대해서도 실험한다.
2. 배경 이론
전자기파를 발생시키는 방법으로는 일반적으로
① 안테나에 교류전류를 흘리는 방법
② 전하를 띈 입자를 가속(또는 감속)시키는 방법
③ 원자나 분자를 들뜨게 하여 에너지 준위사이에 전이를 일으키는 방법
이 쓰이고 있다. 교류전류를 흘리는 방법은 주로 라디오나 텔레비젼, 마이크로웨이브 등 가시광선에 비해 파장이 긴 전자기파를 발생시킬 때 주로 사용된다.
전자와 같이 전하를 띈 입자를 원운동시키거나, 대상물체에 충돌시켜 갑자기 정지시킬 때 X-선과 같은 짧은 파장의 전자기파를 방출한다. 이 현상을 적극적으로 이용한 것이 방사광가속기이며 아주 센 X-선 영역의 한색 전자기파를 얻는데 이용된다. 텔레비젼의 브라운관이나 컴퓨터모니터
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2013.12.26
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