ÇÁ·¹³Ú ȸÀý


ÇÁ·¹³Ú ȸÀý

º¸´Ù ÀϹÝÀûÀΠȸÀýÀÌ´Ù.

¾Õ¼­ ´Ù·é ´ÜÀϽ½¸´ ȸÀýÀ̳ª ¿øÇü±¸¸Û ȸÀý µîÀÇ »óȲÀº â¿¡ ºûÀÌ Æò¸éÆÄ·Î ºñÃß¾îÁö°í, ¶ÇÇÑ È¸Àý¹«´Ì°¡ âÀ¸·ÎºÎÅÍ ¸Ö¸® ¶³¾îÁø ÁöÁ¡¿¡ »ý±â´Â °ÍÀ» ÀüÁ¦ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ Á¶°ÇÀÇ È¸ÀýÀº ÇÁ¶ó¿îÈ£ÆÛ È¸ÀýÀ¸·Î 'Æĵ¿ÀÇ È¸Àý'¿¡¼­ ´Ù·é °Íó·³ ºñ±³Àû ȸÀý°ø½ÄÀÌ ºñ±³Àû ´Ü¼øÇÏ´Ù. ƯÈ÷ ºûÀÇ °æ¿ì¿¡´Â º¸ÅëÀÇ ½ÇÇèÁ¶°Ç¿¡¼­ ÆÄÀåÀ̳ª âÀÇ ±Ô¸ð°¡ ±¤¿ø¿¡¼­ âÀ̳ª â¿¡¼­ ½ºÅ©¸°±îÁöÀÇ °Å¸®¿¡ ºñÇؼ­ ¸Å¿ì ÀÛÀ¸¹Ç·Î °ÅÀÇ ÇÁ¶ó¿îÈ£ÆÛÀÇ È¸Àý »óȲÀ¸·Î Ãë±ÞÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

±×·¯³ª ÇÑÂÊÀÌ ¿ÏÀüÈ÷ °³¹æµÈ °æ¿ìó·³ ±¸¸ÛÀÇ Å©±â°¡ ¸Å¿ì Ä¿Áö°Å³ª âÀÌ ±¤¿øÀ̳ª ½ºÅ©¸°¿¡ °¡±î¿öÁö¸é ½ºÅ©¸°¿¡ À̸£´Â °¢°¢ÀÇ °æ·Î¿¡ ´ëÇØ ±¤°æ·Î¸¦ ÀÏÀÏÀÌ ¹Ý¿µÇØ¾ß ÇÑ´Ù. ÀÌó·³ º¸´Ù ÀϹÝÀûÀΠȸÀýÀ» ÇÁ·¹³Ú ȸÀýÀ̶ó ÇÑ´Ù. µû¶ó¼­ ÀÌ °æ¿ì´Â ÇÁ·¹³Ú-Å°¸£È÷È£ÇÁ ȸÀý½ÄÀÇ ¿øÇüÀ» Àû¿ëÇØ¾ß ÇÒ °ÍÀÌ´Ù. ±×·¯³ª °æ»çÀÎÀÚ, Áï ÁøÇàÇÏ´Â ºûÀÌ ²ª¾îÁö´Â ¹æÇâ¿¡ ÀÇÁ¸ÇÏ´Â Ç×°ú ±¤°æ·ÎÂ÷¿¡ ÀÇÇØ ´Þ¶óÁö´Â ÁøÆø µîÀÇ ¿µÇâÀ» ¹«½ÃÇÑ´Ù¸é ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ¹Ù±³Àû °£´ÜÇÏ°Ô Ç¥ÇöµÈ´Ù. \[ \Psi_P = C \int_{\mathrm{window}} e^{ik(r'+r)} dA. \] ¿©±â¼­ $r'$Àº ±¤¿ø¿¡¼­ â±îÁö, $r$Àº â¿¡¼­ ½ºÅ©¸°±îÁöÀÇ °Å¸®·Î¼­ $r'+r$Àº âÀÇ Æ¯Á¤ÇÑ Á¡¿¡ ´ëÇÑ Àüü ±¤°æ·Î°¡ µÈ´Ù. µû¶ó¼­ ÀûºÐÀº âÀÇ ¸ðµç Á¡¿¡ ´ëÇØ ±¤°æ·Î°¡ ¸¸µå´Â À§»ó ÀÎÀÚÀÇ ÃÑÇÕÀÌ µÈ´Ù.


_ ÇÁ·¹³Ú-Å°¸£È÷È£ÇÁ ȸÀý½Ä_ ÇÁ¶ó¿îÈ£ÆÛ È¸Àý_ ¿øÇü±¸¸Û ȸÀý_ ´ÜÀϽ½¸´ ȸÀý_ Æĵ¿ÀÇ È¸Àý_ ±¤°æ·ÎÂ÷_ °æ»çÀÎÀÚ_ ȸÀý°ø½Ä_ Æò¸éÆÄ_ ÁøÆø_ À§»ó

±¸¿ªÆÇ

±¤¿ø°ú ½ºÅ©¸°ÀÇ ÇÑ Á¡ »çÀÌ¿¡ âÀ» ¼³Ä¡Ç쵂 ̢ÀÇ ¸ð¾çÀ» µ¿½É¿øÀÇ ¶ì ÇüÅ·ΠÇÏ¿© ¼­·Î º¸°­°£¼·À» ÇÏ´Â ºû¸¸ Åë°ú½ÃÅ°°Ô ÇÑ °ÍÀ» ±¸¿ªÆÇ(zone plate, À±´ëÆÇ, ¿øÇü¶ìÆÇ)À̶ó°í ÇÑ´Ù.

´ÙÀ½ ±×¸²Ã³·³ ±¤¿ø(S)¿Í ÇÑ Á¡(P) »çÀÌ¿¡ âÀÌ ³õ¿© ÀÖ´Â »óȲÀ» »ý°¢ÇØ º¸ÀÚ. ¿©±â¼­ S¿Í P¸¦ ¿¬°áÇÑ ¼±ÀÌ Ã¢ÀÇ ¸é°ú ¸¸³ª´Â Á¡À» O·Î ÇÏ°í, À̸¦ ±âÁ¡À¸·Î ÇÏ¿© ºûÀÌ °æÀ¯ÇÏ´Â °Å¸® $r' + r$ÀÌ $\lambda/2$¸¸Å­ Áõ°¡ÇÒ ¶§¸¶´Ù ÇÑ ¹ø¾¿ °Ç³Ê¶Ù¸é¼­ °³¹æ½ÃÅ°¸é ¿­¸° ºÎºÐµéÀº °¢±â ÆÄÀåÀÇ Á¤¼ö ¹èÀÇ °æ·ÎÂ÷À̸¦ °¡Á®¼­ PÁ¡¿¡ µµ´ÞÇÏ´Â ºûÀº ±Ø´ëÈ­ µÉ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÌ´Ù.

graphic

±¸¿ªÆÇÀÇ ±¸¼º_ ±¤¿ø S¿Í ½ºÅ©¸°ÀÇ ÇÑ Á¡ P»çÀÌ¿¡ ±¸¿ªÆÇÀ» ¼³Ä¡ÇÑ ¸ð½ÀÀÌ´Ù. âÀÇ È¸»ö ¿µ¿ªÀº ºûÀ» Â÷´ÜÇÏ°í ÀÖÀ¸¸ç ¿­¸° ±¸°£Àº ºûÀ» Åë°ú½ÃŲ´Ù. ¿­¸°±¸°£°ú ¸·Èù ±¸°£Àº ¼øÂ÷ÀûÀ¸·Î ±¤°æ·Î $r'+r$ÀÌ $\lambda/2$¾¿ Â÷À̳ª°Ô ÁÖ¾îÁ® ÀÖ¾î ¿­¸° ±¸°£µéÀº ¸ðµÎ º¸°­°£¼·À» ÇÑ´Ù. ±×¸²¿¡¼­ Á÷¼± SP¸¦ ÃàÀ¸·Î ÇÏ¿© ȸÀü½ÃÅ°¸é âÀÇ ¸ð¾çÀº O¸¦ Áß½ÉÀ¸·Î ÇÏ´Â µ¿½É¿ø ÇüÅÂÀÇ ¶ì¸¦ ÀÌ·ç°Ô µÇ¾î ±¸¿ªÆÇÀÌ µÈ´Ù.

¿øÁ¡À¸·ÎºÎÅÍ $R$ ¶³¾îÁø ÁöÁ¡À» Åë°úÇÏ´Â ºûÀÇ ±¤°æ·Î´Â \[ r' + r = \sqrt{h'^2 + R^2} + \sqrt{h^2 + R^2} \approx h' + h + \frac{1}{2} R^2 \left( \frac{1}{h'}+\frac{1}{h} \right) \] ÀÌ´Ù. ¿©±â¼­ \[ \frac{1}{L} = \frac{1}{h'} + \frac{1}{h} \] ¶ó ÇÏÀÚ. ±×¸®°í \[ R_1 = \sqrt{\lambda L}, ~ ~ R_2 = \sqrt{2\lambda L}, ~ ~ R_3 = \sqrt{3\lambda L}, ~ ~ ... ~ , ~ ~ R_n = \sqrt{n\lambda L} \] µîÀÇ ¼ö¿­·Î ÇÏ¿© $0 \sim R_1$ÀÇ ¹üÀ§´Â ¿­°í, $R_1 \sim R_2$ÀÇ ¹üÀ§´Â ¸·°í, $R_2 \sim R_3$´Â ¿­°í ÇÏ¿© ±³´ë·Î ¸·°í ¿­¸é ´ÙÀ½ ±×¸²°ú °°ÀÌ ±¸¿ªÆÇÀÌ ¿Ï¼ºµÈ´Ù.

graph

±¸¿ªÆÇ_ ¿øÇüÀÇ ¶ì°¡ ±³´ë·Î ¸·ÇôÀÖ´Â ÇÁ·¹³ÚÀÇ ±¸¿ªÆÇÀ¸·Î Á¿ìÀÇ µÎ ±¸¿ªÆÇÀº °ÅÀÇ µ¿ÀÏÇÑ ±â´ÉÀ» ÇÑ´Ù. ¾Æ·¡ÀÇ 'ÆÄÀå' ½½¶óÀÌ´õ¸¦ ¿òÁ÷ÀÌ¸é ¶ìÀÇ Å©±â°¡ º¯ÇÑ´Ù. ÀÌ´Â µ¿ÀÏÇÑ ÃÊÁ¡°Å¸®, Áï $L$À» ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô ÇÏ´Â ±¸¿ªÆÇÀ» ³ªÅ¸³»´Â µ¥ ÀÌ °æ¿ì $R_1$Àº $\sqrt{\lambda}$¿¡ ºñ·ÊÇÑ´Ù. ±×¸²¿¡¼­ ±³´ë·Î µÇ¾î ÀÖ´Â ¸·Èù ºÎºÐ°ú ¿­¸° ºÎºÐÀÇ ¶ì´Â ¸ðµÎ ÀÏÁ¤ÇÑ ¸éÀûÀ» °®°í ÀÖ´Ù.

À§ ±×¸²¿¡¼­ º¸´Â °Íó·³ ±¸¿ªÆÇÀº ¹Ù±ùÀ¸·Î ³ª°¥¼ö·Ï ¶ìÀÇ ÆøÀÌ ÁÙ¾îµç´Ù. ±×·¯³ª ¶ìÀÇ ¸éÀûÀº ¸ðµÎ $\pi \lambda L$·Î ÀÏÁ¤ÇÑ °ªÀ» °¡Áø´Ù. µû¶ó¼­ °¢ ¶ìÀÇ ºûÀÇ ¹à±â¿¡ ´ëÇÑ ±â¿©´Â °ÅÀÇ µ¿ÀÏÇÏ´Ù.

ÀÌ·¯ÇÑ ±¸¿ªÆÇÀº ÇÁ·¹³ÚÀÇ ±¸¿ªÆÇÀ̶ó°íµµ ÇÏ´Â µ¥ ½ÇÁ¦·Î À̸¦ ¹ß¸íÇÑ »ç¶÷Àº ·¹Àϸ® °æÀ¸·Î ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù.

±¸¿ªÆÇÀº ¶ìÀÇ ¹Ý°æÀÌ ¼øÂ÷ÀûÀ¸·Î $\sqrt{n}$ÀÇ ¼ö¿­·Î ÀÌ·ç¾îÁ® Àֱ⸸ ÇÏ¸é µÇ¾î ÀÌÀÇ Æ¯¼ºÀº $R_1 = \sqrt{\lambda L}$À¸·Î ±ÔÁ¤µÈ´Ù. ±¸¿ªÆÇÀº PÁ¡¿¡ °ÅÀÇ ¸ðµç ºûÀ» ¸ð¿ì¹Ç·Î ·»Áî¿Í °°Àº ¿ªÇÒÀ» ÇÑ´Ù. À̶§ÀÇ ÃÊÁ¡°Å¸®°¡ ¹Ù·Î $L$ÀÌ´Ù. µû¶ó¼­ Á߽ɶìÀÇ °æ°è¸¦ ÀÌ·ç´Â ¿øÀÇ ¹Ý°æ $R_1$¿¡ ´ëÇÑ ÃÊÁ¡°Å¸®´Â \[ L = \frac{R_1^2}{\lambda} \] ÀÌ´Ù.

±¸¿ªÆÇÀº ÃÊÁ¡°Å¸®°¡ ÆÄÀå¿¡ ¹Ýºñ·ÊÇÏ¿© »ö¼öÂ÷°¡ ¸Å¿ì Å« ·»Áî°¡ µÈ´Ù. ¸¸ÀÏ ÆÄÀåÀÌ ÀÏÁ¤ÇÏ´Ù¸é ºûÀ̳ª À½ÆÄ, ÀÔÀÚ»ì µî Æĵ¿À» Áý¼ÓÇÏ´Â µ¥ ¾ÆÁÖ È¿À²ÀÌ ³ô´Ù.


_ º¸°­°£¼·_ ÃÊÁ¡°Å¸®_ ·¹Àϸ®_ ±¤°æ·Î_ »ö¼öÂ÷_ À½ÆÄ_ Æĵ¿



Copyright ¨Ï 1999~ physica.gnu.ac.kr All rights reserved