º¹±¼Àý


Æĺ¤ÅÍ Ç¥¸é

ºûÀÌ ÁøÇàÇÒ ¶§ ÁøÇà ¹æÇâ¿¡ ´ëÇØ Æĺ¤ÅÍ°¡ °®´Â °ªÀ¸·Î Ç¥¸éÀ» Çü¼º½ÃÄÑ ±×·¡ÇÁ·Î ³ªÅ¸³»¸é ºûÀÇ ÁøÇà»óȲÀ» ÀÌÇØÇÏ´Â µ¥ Æí¸®ÇÏ´Ù. À̸¦ Æĺ¤ÅÍ Ç¥¸éÀ̶ó ÇÏ´Â µ¥ µî¹æ¼º ¹°ÁúÀÇ °æ¿ì¿¡´Â ¹æÇâ¿¡ °ü°è¾øÀÌ $k$°¡ ÀÏÁ¤ÇÑ °ª $\omega/v$À» °¡Áö¹Ç·Î ¹Ý°æÀÌ $\omega/v$ÀÎ ±¸ÀÇ Ç¥¸éÀÌ µÈ´Ù.

±×·¯³ª ÀϹÝÀûÀ¸·Î º¹±¼Àý ¹°Áú¿¡¼­´Â ¼Óµµ $v$°¡ µÎ °ªÀ» °¡Áö°í ÀÖÀ¸¹Ç·Î Æĺ¤ÅÍ Ç¥¸éÀº µÎ °ãÀÇ Æó°î¸éÀÌ µÈ´Ù.

¾Æ·¡ ±×¸²Àº $x, y, z$ ¼¼ Ãà¿¡ ´ëÇÑ ±¼Àý·üÀÌ °¢±â ´Ù¸£°Ô ÁÖ¾îÁø º¹±¼Àý ¹°ÁúÀÇ Æĺ¤ÅÍ Ç¥¸éÀ» º¸¿©ÁÖ°í ÀÖ´Ù. ±×¸²¿¡¼­ º¸´Â °Íó·³ ºÓÀº »öÁ¶ÀÇ Ç¥¸é°ú Ǫ¸¥ »öÁ¶ÀÇ µÎ Ç¥¸éÀÌ ³ªÅ¸³ª ÀÖ¾î ƯÁ¤ÇÑ ¹æÇâÀ¸·Î ÁøÇàÇÏ´Â ºûÀÇ Æĺ¤ÅÍ°¡ µÎ °³ÀÇ ¼­·Î ´Ù¸¥ °ªÀ» °¡Áö°í ÀÖ´Â °ÍÀ» º¸¿©ÁÖ°Ô µÈ´Ù.

Æĺ¤ÅÍÀÇ ¹æÇâÀº ÆĸéÀÌ ÁøÇàÇÏ´Â ¹æÇâÀ» ³ªÅ¸³»°í, Å©±â´Â Æļö $(k = 2\pi/\lambda)$ÀÓÀ» »ó±âÇÏÀÚ. Æļö´Â ºûÀÇ À§»ó¼Óµµ¿¡ ¹Ýºñ·ÊÇϹǷΠ±¼Àý·ü¿¡ ºñ·ÊÇÏ¿© $k = (\omega/c)n$ ÀÇ °ü°è°¡ ÀÖ´Ù. ¾Æ·¡ ±×¸²¿¡¼­ È­¸éÀÇ ¿À¸¥ÂÊ ¼¼ ±×·¡ÇÁÀÇ ´«±ÝÀº 1, 2, 3ÀÌ°í ÀÌÀÇ ´ÜÀ§¸¦ $\omega/c$·Î º¸¸é µÈ´Ù. ¶ÇÇÑ $\omega/c$¸¦ »« ±×·¡ÇÁ¿¡¼­ ÀÐÇôÁö´Â °ª ±×´ë·Î¸¦ ºûÀÇ ±¼Àý·ü·Î »ý°¢ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

graphic

Æĺ¤ÅÍ Ç¥¸é_ °¢ ÃàÀÇ ±¼Àý·üÀÌ ÁÖ¾îÁ® ÀÖÀ» ¶§ÀÇ Æĺ¤ÅÍ Ç¥¸éÀ» ¸¶Á¨Å¸»ö°ú ³ì»öÀ¸·Î º¸¿©ÁÖ°í ÀÖ´Ù. $x$ÃàÀº »¡°­, $y$ÃàÀº ³ì»ö, $z$ÃàÀº ÆĶûÀ¸·Î Ç¥ÇöÇÏ¿´°í, °¢ Ãà¿¡ ´ëÇÑ ±¼Àý·üÀ» ½½¶óÀÌ´õ·Î 1.0 ~ 3.0 »çÀÌÀÇ °ªÀ¸·Î º¯°æÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÔüÀÇ Ç¥¸é ±×·¡ÇÁ¿¡¼­ ¾ÈÂÊ Ç¥¸éÀº ³ì»öÁ¶·Î ±×·È°í, ¹Ù±ù Ç¥¸éÀº ¸¶Á¨Å¸»öÁ¶·Î ÀϺθ¦ Àý°³ÇÏ¿© ±×·È´Ù. ÀÌ ±×·¡ÇÁ´Â ¸¶¿ì½º¸¦ ²ø¾îÁÖ¸é ¿øÁ¡À» Áß½ÉÀ¸·Î ȸÀüÀ» ÇÏ°Ô µÇ¾î Ç¥¸éÀÇ ÇüŸ¦ Àß ÆľÇÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô ÇÏ¿´°í, ¶ÇÇÑ 'inside view', 'outside view'ÀÇ Ã¼Å©¹Ú½º¸¦ ÅëÇØ °¢°¢ÀÇ Ç¥¸éÀ» µû·Î º¸ÀÌ°Ôµµ ÇÑ´Ù.

´ÜÃ༺ À½¼º

À§ ÇÁ·Î±×·¥¿¡¼­ óÀ½¿¡ ÁÖ¾îÁø °ª, Áï $n_x=1.5$, $n_y=2.0$, $n_z=2.0$À¸·Î ¼³Á¤ÇÏÀÚ. ÀÌ °æ¿ì¿¡´Â Å« ±¸ ¼Ó¿¡ ·°ºñ°ø°ú °°Àº Ÿ¿øü°¡ µé¾î ÀÖ´Â ÇüÅÂÀÇ Ç¥¸é ±¸Á¶¸¦ ÇÏ°Ô µÈ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¹°Áú·Î¼­ ´ëÇ¥ÀûÀÎ °ÍÀÌ ¹Ù·Î ¹æÇؼ®ÀÌ´Ù. ¹æÇؼ®ÀÇ °æ¿ì ±¼Àý·üÀÌ °¢°¢ 1.4864, 1.6584, 1.6584 À¸·Î¼­ ±¼Àý·üÀÇ Â÷ÀÌ°¡ ºñ±³Àû Å« º¹±¼Àýü¿¡ ¼ÓÇÑ´Ù.

ÀÌ·¯ÇÑ ¹°ÁúÀÇ °æ¿ì Å« ±¼Àý·ü¿¡ ´ëÇؼ­´Â Æĺ¤ÅÍ Ç¥¸éÀÌ ±¸ÇüÀ» ÇÏ°í ÀÖÀ¸¹Ç·Î ºûÀÇ ÁøÇà¹æÇâ¿¡ °ü°è¾øÀÌ Æĺ¤ÅÍÀÇ °ªÀÌ µ¿ÀÏÇÏ°í, µû¶ó¼­ ºûÀÇ ÁøÇà¼Óµµµµ ÀÏÁ¤ÇÏ¿© µî¹æ¼º ¹°Áú°ú ºñ½ÁÇÑ ÇൿÀ» º¸ÀδÙ. ÀÌ·¸°Ô ÇൿÇÏ´Â ºûÀ» Á¤»ó±¤¼±À̶ó ÇÑ´Ù. ¹Ý¸é¿¡ Ÿ¿øÀ» ÇÏ°í ÀÖ´Â °æ¿ì ¹æÇâ¿¡ µû¶ó ÆÄÆåÅͳª ±¼Àý·üÀÌ ¿¬¼ÓÀûÀ¸·Î º¯Çؼ­ Ưº°ÇÑ ÇϳªÀÇ ±¼Àý·üÀ» Á¤ÀÇÇÒ ¼ö ¾ø´Â µ¥ ÀÌ·¯ÇÑ ºûÀ» À̻󱤼±À̶ó ÇÑ´Ù.

À§ ÀÔüÀûÀÎ ±×¸²¿¡¼­ »ìÆ캼 ¼ö ÀÖµíÀÌ ÀÌ °æ¿ì $x$ ÃàÀ¸·Î ÁøÇàÇÏ´Â ºûÀº µÎ Æĺ¤ÅÍ°¡ ÀÏÄ¡ÇÏ¿© ÇϳªÀÇ ±¼Àý·üÀ» °®°Ô µÈ´Ù. µû¶ó¼­ ÀÌ ÃàÀÌ ¹Ù·Î ±¤ÃàÀÌ µÇ´Â µ¥ ÀÌó·³ ±¤ÃàÀÌ ÇϳªÀÎ °æ¿ì¸¦ ´ÜÃ༺ °áÁ¤À̶ó ÇÑ´Ù. ±×¸®°í Áö±Ý°ú °°ÀÌ Á¤»ó±¤¼±ÀÇ ±¼Àý·üÀÌ À̻󱤼±ÀÇ ±¼Àý·üº¸´Ù Å« °æ¿ì¸¦ ´ÜÃ༺ À½¼ºÀ̶ó ÇÑ´Ù.

´ÜÃ༺ ¾ç¼º

ÀÌÁ¦ °¢ ÃàÀÇ ±¼Àý·üÀ» $n_x=2.0$, $n_y=1.5$, $n_z=1.5$À¸·Î ¼³Á¤ÇÏÀÚ. ÀÌ °æ¿ì´Â ¿ø¹Ý°ú °°Àº Ÿ¿øü ¼Ó¿¡ ±¸°¡ µé¾î ÀÖ´Â Çü»óÀ» ÇÏ°í ÀÖ°í ÀÌ µÑÀº $x$ Ãà¿¡¼­ Á¢ÇÏ°í ÀÖ´Ù. µû¶ó¼­ ÀÌ °æ¿ìµµ ±¤ÃàÀÌ $x$ Ãà Çϳª·Î¼­ ´ÜÃ༺ °áÁ¤ÀÌ µÈ´Ù.

±×·¯³ª ¾Õ¿¡¼­¿Í ´Þ¸® Á¤»ó±¤¼±ÀÇ ±¼Àý·üÀÌ ´õ ÀûÀº °ªÀ» ÇÏ°í ÀÖ¾î ÀÌ·¯ÇÑ °æ¿ì¸¦ ´ÜÃ༺ ¾ç¼ºÀ̶ó ÇÑ´Ù.

µÎ °¡ÁöÀÇ ´ÜÃ༺ ¹°Áú¿¡¼­ Á¤»ó±¤¼±ÀÇ ±¼Àý·üÀ» Á¤»ó±¼Àý·ü(ordinary refractive index)¶ó°í ÇÏ°í, À̻󱤼±¿¡ ´ëÇÑ ±¼Àý·üÀ» ÀÌ»ó±¼Àý·ü(extraordinary refractive index)À̶ó ÇÏ´Â µ¥ °¢°¢À» $n_o$¿Í $n_e$·Î ³ªÅ¸³»µµ·Ï ÇÑ´Ù. À¯ÀÇÇÒ °ÍÀº Á¤»ó±¤¼±°ú ´Þ¸® À̻󱤼±ÀÇ °æ¿ì, ÀÌ»ó±¼Àý·ü Çϳª·Î ÇൿÇÏ´Â °ÍÀÌ ¾Æ´Ï¶ó ÁøÇà¹æÇâ¿¡ µû¶ó ±¼Àý·üÀÌ $n_o$¿Í $n_e$ »çÀÌÀÇ °ªÀ» °¡Áø´Ù´Â Á¡ÀÌ´Ù. ¿¹¸¦ µé¾î ´ÜÃ༺ À½¼ºÀÇ °æ¿ì ÀÌ»ó±¼Àý·üÀÌ À̻󱤼±¿¡ ´ëÇÑ ±¼Àý·üÀÇ ÃÖ¼Ú°ªÀÌ µÈ´Ù.

½ÖÃ༺

ÇÑÆí °¢ ÃàÀÇ ±¼Àý·üÀ» ¼­·Î ´Ù¸¥ °ªÀ¸·Î ÁÖ°Ô µÇ¸é Ç¥¸éÀÇ ¸ð¾çÀÌ ¿øÀ̳ª Ÿ¿ø °°Àº ´Ü¼øÇÑ ÇüÅ°¡ ¾Æ´Ñ º¹ÀâÇÑ ±¸Á¶¸¦ ÇÏ°Ô µÈ´Ù. ¿¹¸¦ µé¾î ºñÇö½ÇÀûÀ̱ä ÇÏÁö¸¸ $n_x=1.0$, $n_y=2.0$, $n_z=3.0$ó·³ ±Ø´ÜÀûÀ¸·Î ¼­·Î ´Ù¸¥ °ªÀ» ÁÖ°Ô µÇ¸é Ç¥¸éÀÇ ÇüÅ°¡ È®¿¬ÇÏ°Ô µå·¯³ª°Ô µÉ °ÍÀÌ´Ù.

Ÿ¿øü°¡ Âî±×·¯Áø µíÇÑ µÎ °³ÀÇ Æó°î¸éÀÌ ±¤ÃàÀÌ Åë°úÇÏ´Â ³× ÁöÁ¡¿¡¼­ Á¢ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ÀÌ °æ¿ì¿¡µµ ±¤ÃàÀÇ ¹æÇâÀ¸·Î ÁøÇàÇÏ´Â ºûÀº Æí±¤¿¡ °ü°è¾øÀÌ µ¿ÀÏÇÑ Æĺ¤ÅÍ °ªÀ» °¡ÁüÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ ±¤ÃàÀÌ µÎ °³À̹ǷΠÀÌ·¯ÇÑ ¹°ÁúÀ» ½ÖÃ༺ °áÁ¤À̶ó ÇÑ´Ù. ±¤Ãà ¿ÜÀÇ ¹æÇâÀ¸·Î ÁøÇàÇÏ´Â ºûÀº Æí±¤¹æÇâ¿¡ µû¶ó µÎ °³ÀÇ Æĺ¤ÅÍ °ªÀ» °¡Á®¼­ µÎ ¼Óµµ¸¦ °¡Áö´Â µ¥ ±× °ªÀº ¹æÇâ¿¡ µû¶ó ¿¬¼ÓÀûÀ¸·Î º¯ÇÏ°í ÀÖÀ½À» ¾Ë ¼ö ÀÖ´Ù.


_ À§»ó¼Óµµ_ Æí±¤¹æÇâ_ ±¼Àý·ü_ Æļö_ Æĸé



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