ÇÁ·¹³Ú ¹æÁ¤½Ä


s-Æí±¤ÀÇ ¹Ý»ç¿Í ±¼Àý

¾Õ¿¡¼­µµ ¾ð±ÞÇÏ¿´Áö¸¸ °æ°è¿¡¼­ Àü±âÀå°ú H-ÀåÀÇ °æ°è¿¡ ³ª¶õÇÑ ¼ººÐÀº ¿¬¼ÓÀ̾î¾ß ÇÑ´Ù. µû¶ó¼­ Àü±âÀåÀÌ °æ°è¿¡ ´ëÇÏ¿© ¾î¶² ¹æÇâÀ¸·Î ³õ¿© Àִ°¡°¡ ÀÌ °æ°èÁ¶°ÇÀ» Àû¿ëÇÏ´Â µ¥¿¡ Â÷À̸¦ °¡Áö°Ô µÈ´Ù. µû¶ó¼­ Àü±âÀåÀÇ ¹æÇâ, Áï Æí±¤¹æÇâÀ» µÎ °¡Áö·Î ºÐ¸®ÇÏ¿© »ý°¢ÇÏ´Â °ÍÀÌ Å¸´çÇÏ´Ù. ÀÌ´Â °¢°¢ ÀÔ»ç¸é¿¡ ¼öÁ÷ÀÇ Æí±¤»óÅÂ, Áï s-Æí±¤(TE-ÆÄ)¿Í ÀÔ»ç¸é¿¡ ³ª¶õÇÑ Æí±¤»óÅÂ, Áï p-Æí±¤(TM-ÆÄ) ÀÌ´Ù.

¾Æ·¡ ±×¸²Àº s-Æí±¤ÀÇ °æ¿ì ÀÔ»çÇÏ´Â Æò¸éÆÄÀÇ Àü±âÀå°ú ÀÚ±âÀåÀÌ ¾î¶»°Ô ¹Ý»çµÇ°í ±¼ÀýµÇ´Â°¡¸¦ ³ªÅ¸³½´Ù. ±×¸²¿¡¼­ ³ì»öÀ¸·Î Ç¥ÇöÇÑ ¼¼ Àü±âÀåÀº ³ì»öÀÇ ÀÔ»ç¸é¿¡ ¸ðµÎ ¼öÁ÷ÇÏ°Ô Çü¼ºµÇ¾î ÀÖ°í, ¹Ý¸é¿¡ ºÐÈ«»öÀÇ ÀÚ±âÀåÀº ¸ðµÎ ³ª¶õÇÏ°Ô ÁÖ¾îÁ® ÀÖ´Ù.

ani

Àü±âÀåÀÌ ÀÔ»ç¸é¿¡ ¼öÁ÷ÀÎ ÀÔ»çÆÄÀÇ ¹Ý»ç¿Í ±¼Àý_ Ǫ¸¥ »öÁ¶·Î Ç¥ÇöÇÑ °æ°è¸é¿¡ ºûÀÌ ÀÔ»çÇÏ¿© ¹Ý»çÇÏ°í ±¼ÀýÇÑ´Ù. ³ì»öÀ¸·Î Ç¥ÇöÇÑ Àü±âÀåÀº ³ì»öÀÇ ÀÔ»ç¸é¿¡ ¼öÁ÷À¸·Î Çü¼ºµÇ¾î ÀÖ°í, µû¶ó¼­ ÀÚ±âÀåÀº ³ì»öÀ¸·Î Ç¥ÇöÇÑ ÀÔ»ç¸é »ó¿¡ ÀÖ´Ù. È­¸é¿¡ ¸¶¿ì½º¸¦ µå·¡±× ÇÏ¿© ±×¸²ÀÌ 3Â÷¿ø»ó¿¡ ³õÀÎ ¹æÇâÀ» º¯°æÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

ÀÚ±âÀåÀÇ °æ°èÁ¶°Ç¿¡´Â ¿©±â¼­ ÀÚ±âÀåÀ̶ó°í ºÎ¸¥ $\mathbf{B}$°¡ ¾Æ´Ï°í H-ÀåÀ̶ó ºÎ¸£´Â $\mathbf{H}$°¡ °ü¿©ÇÑ´Ù. (ÀÚ±âÀåÀÇ °æ¿ì ¿ë¾î »ç¿ëÀÌ È¥¶õ½º·´°Ô µÇ¾îÀÖ´Ù. º¸Åë B´Â ÀÚ±âÀ¯µµ(magnetic induction)¶ó ÇÏ°í, H´Â ÀÚ±âÀåÀÇ ¼¼±â(magnetic field strength)¶ó°í ºÎ¸£´Â µ¥ ºûÀ» ´Ù·ç´Â °æ¿ì B¸¦ Åë»óÀûÀ¸·Î ÀÚ±âÀåÀ̶ó ÇÑ´Ù)

H-Àå°ú Àü±âÀå°úÀÇ °ü°è´Â \[ \mathbf{H} = \frac{1}{\mu\omega} \mathbf{k} \times \mathbf{E} \] ·Î¼­ ´ÜÁö ±× Å©±â¸¸ »ý°¢ÇÑ´Ù¸é $H=nE/Z_0$ÀÌ´Ù. ¿©±â¼­ $Z_0$´Â ÀÚÀ¯°ø°£ÀÇ ÀÓÇÇ´ø½º(impedance of free space)¶ó°í ÇÏ¿© ¾à 377¥ØÀÌ´Ù. µû¶ó¼­ H-Àå¿¡ ´ëÇÑ °æ°èÁ¶°ÇÀº Àü±âÀåÀÇ °æ°èÁ¶°ÇÀ¸·Î ȯ¿øÇÒ ¼ö ÀÖ¾î °á±¹ °æ°èÁ¶°ÇÀÌ µÎ °³°¡ µÈ´Ù. (ÀÚ¼ºÀ» ¶ìÁö ¾Ê´Â °æ¿ì °ÅÀÇ $\mu=\mu_0$°ü°è°¡ ¼º¸³µÇ¾î À̸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿´´Ù)

¾Æ·¡ ±×¸²Àº °æ°èÁ¶°ÇÀ» Àû¿ëÇÒ ¶§ °æ°è¸é¿¡ ÀÎÁ¢ÇÑ ÁöÁ¡¿¡¼­ Àü±âÀå°ú ÀÚ±âÀåÀÇ $+$ ¹æÇâÀ» Á¤ÇÑ °ÍÀ¸·Î Àü±âÀåÀº ¸ðµÎ °°Àº ¹æÇâÀ¸·Î ÇÏ¿´´Ù. ¹Ý¸é¿¡ ÀÚ±âÀåÀº ÀÔ»çÆÄ, ¹Ý»çÆÄ, ±¼ÀýÆÄ°¡ °¢°¢ ´Ù¸¥ ¹æÇâÀ» ÇâÇÏ°Ô µÈ´Ù. (À̶§ $+$ ¹æÇâÀ» ¹Ý´ë·Î »ï¾Æµµ °á°ú¿¡´Â ¿µÇâÀ» ¹ÌÄ¡Áö ¾Ê´Â´Ù. ´Þ¸®Çϸé ÀÔ»çÆÄ¿Í ¹Ý»çÆÄ ¹× ±¼ÀýÆÄÀÇ °ü°è°¡ ¹Ý´ë ºÎÈ£·Î ³ªÅ¸³¯ °ÍÀÌ´Ù)

graphic

s-Æí±¤ÀÇ Àü±âÀå, ÀÚ±âÀåÀÇ ºÎÈ£ÀÇ ±Ô¾à_ °æ°è¸éÀ¸·Î Ç¥½ÃÇÑ ¸ÅÁúÀÇ °æ°è¿¡ ÀÔ»çÇÏ¿© ¹Ý»çÇÏ°í ±¼ÀýÇÑ´Ù. ºûÀÇ ÁøÇà¹æÇâÀº ºÓÀº È­»ì·Î ±×¸° Æĺ¤ÅÍÀÌ¸ç ºÐÈ«»öÀÇ È­»ì·Î Ç¥½ÃÇÑ ÀÚ±âÀåÀÌ ±¼Àý¸é ¹æÇâÀ¸·Î ³õ¿© ÀÖ°í, ÀÌ¿¡ µû¶ó ³ì»öÀÇ Àü±âÀåÀº ÀÌ ±¼Àý¸é¿¡ ¼öÁ÷À¸·Î ÁÖ¾îÁø´Ù. Àü±âÀå°ú ÀÚ±âÀåÀ» È­»ì·Î ³ªÅ¸³­ ¹æÇâÀ¸·Î $+$ °ªÀ» °®°Ô »ï¾Æ¼­ °æ°èÁ¶°ÇÀ» Àû¿ëÇÑ´Ù. µû¶ó¼­ °è»ê °á°ú À̵éÀÌ $-$ °ªÀ» °®°Ô µÇ¸é ½ÇÁ¦·Î ÇâÇÏ´Â ¹æÇâÀº ¹Ý´ë°¡ µÉ °ÍÀÌ´Ù. ±×¸²¿¡¼­ÀÇ Àü±âÀå°ú ÀÚ±âÀå, Æĺ¤ÅÍ´Â °æ°è¸é¿¡ ¸Å¿ì ±ÙÁ¢ÇØ ÀÖ´Ù. È­¸é¿¡ ¸¶¿ì½º¸¦ µå·¡±× ÇÏ¿© ±×¸²ÀÌ 3Â÷¿ø»ó¿¡ ³õÀÎ ¹æÇâÀ» º¯°æÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

¸ðµç Àü±âÀåÀº °æ°è¿¡ ³ª¶õÇÑ ¼ººÐ ¹Û¿¡ ¾ø°í, ¶ÇÇÑ ¸ðµÎ °°Àº ¹æÇâÀ» ÇâÇÏ°í ÀÖÀ¸¹Ç·Î °æ°èÁ¶°ÇÀº ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ °£´ÜÇÏ°Ô ÁÖ¾îÁø´Ù. \[ E_{io} + E_{ro} = E_{to}. \] $E_{io}$ µîÀº ÁøÆøÀ¸·Î ¾Õ¿¡¼­ ¹Ý»çÀÇ ¹ýÄ¢°ú ±¼ÀýÀÇ ¹ýÄ¢À» À¯µµÇÏ´Â °úÁ¤¿¡¼­ Áøµ¿Ç×ÀÌ ÀÏÄ¡ µÇ¾ú±â ¶§¹®¿¡ ÁøÆøÀÇ °ü°è·Î ³õÀ» ¼ö ÀÖ°Ô µÇ¾ú´Ù. ÇÑÆí ÀÚ±âÀåÀÇ °æ¿ì¿¡´Â Àü±âÀåÀÇ °ü°è·Î ¹Ù²Ù¸é, \[ -E_{io}\cos\theta_i + E_{ro}\cos\theta_i = -nE_{to}\cos\theta_t. \] ÀÌ´Ù. ¿©±â¼­ $n$Àº »ó´ë±¼Àý·ü·Î $n_f/n_i$ÀÌ´Ù.

À§ µÎ ¹æÁ¤½ÄÀº ÀÔ»çÆÄÀÇ ÁøÆø $E_{io}$ÀÌ ÁÖ¾îÁ® ÀÖÀ» ¶§ ¹Ý»çÆÄ¿Í ±¼ÀýÆÄÀÇ ÁøÆøÀ» °áÁ¤ÇÏ°Ô ÇÑ´Ù. Áï ÀÌ µÑÀ» ¿¬¸³ÇÏ¿© Ç®ÀÌÇϸé, \[ E_{ro} = \frac{\cos\theta_i-n\cos\theta_t}{\cos\theta_i+n\cos\theta_t}E_{io}, \] \[ E_{to} = \frac{2\cos\theta_i}{\cos\theta_i+n\cos\theta_t}E_{io} \] ÀÌ´Ù. ÀÌ °á°ú¿¡ ´ëÇÑ Çؼ®Àº p-Æí±¤°ú ´õºÒ¾î µÚ¿¡¼­ ´Ù·é´Ù.


_ ±¼ÀýÀÇ ¹ýÄ¢_ ¹Ý»çÀÇ ¹ýÄ¢_ »ó´ë±¼Àý·ü_ Æí±¤¹æÇâ_ °æ°èÁ¶°Ç_ Æí±¤»óÅÂ_ Æò¸éÆÄ_ Àü±âÀå_ ÀÚ±âÀå_ ÁøÆø_ Áøµ¿



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