2007-08-30
org.kosen.entty.User@72c1e34
김성욱(oma20)
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물질의 유전상수에 따라 마이크로웨이브 조사시 온도차가 있다고 알고있습니다.
혹 이러한 관계가 정립되어있거나 또 유사한 reference가 있다면 추천좀 부탁하겠습니다. 그리고 혹 마이크로웨이브 조사에따른 고체 발열현상을 설명해주신다면 더욱 감사하겠습니다. 마찬가지로 reference가 있다면..추천좀 부탁하겠습니다.
- Microwave
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변!
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 9
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안길홍님의 답변
2007-09-01- 0
(1)Microwave는 시간에 따라 변화하는 질량을 가진 전자의 집단적인 이동이며,또한 파장을 가집니다. 이와같은 전자의 이동이므로 전장과 자장을 가진(M.Born),즉,전자파로써의 높은 주파수를 가진 평면파 파장을 말함(시간에 따라 파동이 진행하는 교류전원에 의함).따라서 운동량 보존의 법칙과 에너지 보존의 법칙 뿐 아니라,전기 관련 법칙인 Coulomb의 법칙,Gauss의 법칙,Poisson과 Laplacian방정식,electric image method(전기 영상법)이 적용됩니다. (2)유전체는 전장을 걸어주면 순간적으로 전기가 흐릅니다.즉,전장에 의해 정(+)전하 중심과 부(-)전하 중심이 어긋나게 되는데,이것을 중화시키기 위해 전류가 흐르게 된다.따라서 전장에 의한 분극현상을 유전현상이라고 부르며,이런 성질을 가진 고체를 유전체라고 합니다. 이러한 전장현상은 위(1)의 microwave의 전자가 유전체 표면에 축적되면 표면의 전자에 의하여 Gauss의 법칙에 의하여 유전체의 최근접 부위는 (+)로,가장 먼위치는 (-)로 분극이 일어나게 됩니다. 이러한 분극에는 (a)전자분극(b)쌍극자 분극(c)이온분극(d)계면분극의 4가지로 나눌 수 있습니다.유전체의 분극현상은 물질의 고유 원상태로 돌아갈려고 하는 중화현상에 의하여 에너지 손실(유전손실)이 생기는데,손실율(tanδ)은 내부에서 열로 바뀌어 잃게되는 에너지 크기의 척도가 됩니다. 유전체는 통상 ABO₃perovskite type으로써 BaTiO₃,CaTiO₃, SrTiO₃등이 있습니다. 유전체의 원자는 전하를 가지고 있기 때문에 전자에 의해 힘을 받아 진동하고 마찰등에 의해서 에너지가 상실되어 열로되는데,이로 인하여 고체의 발열현상이 일어납니다. (3)Microwave의 반사와 흡수:전자파가 어떤 물질에 부딪쳤을 경우는 물질의 표면에서 일부는 반사가 되고 일부는 흡수가 일어납니다. 이러한 흡수는 주파수가 높으면 유전율이 작아지며, 주파수가 낮으면 유전율이 크지게 되는데,이와같이 유전율의 값이 주파수에 대해 급격히 변화할 때는 전자파의 흡수가 일어납니다. 여기에서 유전체는 유전상수가 크면 클수록 microwave(전자파)의 흡수가 크므로 발열이 크지게 됩니다. (4)유전체를 콘덴서로써의 이해: 유전체는 주파수에 따라서 τ=1/f=RC(τ:시정수,f:주파수,R:저항,C:유전용량)로써 주파수가 높으면 유전용량이 적어지며,이에따라 유전상수도 적어집니다. 참고서적은 [마이크로파 공학입문,유재문,강정진,오양현,안정식 공저, 학문사(1999)] 그리고 위의 site를 log onto하시면 여러가지 다양한 자료를 얻을 수 있습니다. 그리고 참고 될만한 자료를 첨부합니다. -
답변
안길홍님의 답변
2007-09-02- 0
Eisenbahn님의 내용은 충분히 알겠습니다.내용도 매우 우수합니다. 그러나 한가지를 보완하고자 합니다. 전자기파(통상 우리가 전파라고 말함)가 라디오파든지,micro파든지, 어떠한 전자파일지라도 전자파를 발생시키는 원리는 동일합니다. 교류전기를 평행하는 역선에 가두어 두지않고(이를 정재파라고 함) 방전에 의하여 전기력선이 공간에로 복사되도록 하고 있습니다(이를 진행파라고 함). 따라서 진행파(전자기파는 진행하는 평면파임)에서는 전계와 자계가 항상 발생하여,파라데이법칙과 앙페르의 법칙이 적용됩니다. 여기에서 전계에서는 필연적으로 전자라는 개념이 따라야합니다.즉,전파는 전자가 진행하며,이에 의하여 자계가 형성됩니다.또한 전자는 공간(진공도 포함됨)을 진행합니다.따라서 전자파가 공간인 대기의 전리층에서는 전리층에 의하여 반사하게 됩니다. [참고로 전계 E=Hxroot(μ/ε)=H377(Ω) (H:자계 ,μ:투자율,ε:유전상수(공기는 1로 간주)]로써 자계의 377배이므로 전자기파에서는 거의 전계가 지배적입니다. (전계는 자계를 생성하고,자계는 전계를 생성시킵니다) 따라서 전자기파에서 기본사항은 질량을 가진 전자가 진행하며,또한 이는 파동으로 진행한다는 것을 생각하셔야 합니다. 우리가 휴대폰을 머리에 대고 많이 쓰면 인체에 해롭다 든지,작동중인 microwave oven을 눈으로 직접 보지말라든지,UV등을 보호안경 없이 보지 말라든지, 고압 송전선 아래에서는 해롭다 든지,정밀 기기를 사용하는 장소-병원등-에서는 휴대폰을 사용하지 말라는 것등은 공간을 진행하는 전자에 의하여 영향을 받기 때문입니다.즉,주파수가 동일한 전자파가 만나게 되면 전자의 간섭현상에 의하여 정밀기기의 오작동이 일어나기 때문입니다.그리고 전자는 질량이 있는 입자입니다.고압,고속으로 비록 극소의 중량이지만 장기간 노출되면 별로 좋지않습니다. 즉,전자파는 인체의 피부에 닿으면 반사,흡수 작용이 일어나며,인체는 약75%(?)가 수분으로 되어 있습니다.수분은 dipole구조이기 때문에 가열작용이 됩니다. -
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이응신님의 답변
2007-09-02- 0
마이크로웨이브란 전파(전자기파)의 특정 파장대를 말합니다. 마이크로미터로 잴 수 있는 파장을 가진 전파라는 뜻입니다. (일반적으로 사용하는 전파의 파장은 수십미터에서 수백미터가 됩니다) 휴대폰에서 사용하는 2 GHz 이상의 대역의 주파수를 가진 전파로 대략 파장이 15 cm에서 1 mm 정도의 전파입니다. 방송국의 이동식스튜디오에 달려있는 안테나 정도의 길이를 가진 파장이라고 보면 됩니다.(접시형 안테나가 아닌) 마이크로웨이브는 전파기 때문에 전자와 같은 물질이 이동하는 것이 아니라 공간을 전자기파가 전파하는 것으로 물질에 닿으면 일부는 반사, 일부는 흡수가 됩니다. 물질에 닿으면 전자기파는 일종의 전기장과 자기장을 형성하나 전기장이 압도적으로 우세하기 때문에 (대략 광속에 해당하는 정도의 크기로) 자기장의 효과는 무시합니다. 마이크로웨이브가 물질에 흡수되어 전기장을 형성하며 전기장때문에 분자내의 전자분포가 달라집니다. 이런 현상이 유전상수를 결정하기 때문에 유전상수가 높은 물질은 외부전기장에 대해 전자의 분포가 심하게 찌그러지는 분자를 가진 물질이라고 생각해도 무난합니다. 마이크로웨이브를 조사했을때 발열현상은 약간 다르게 접근을 해야 합니다. 보통 분자는 전기적으로 중성이나 물과 같은 극성분자는 구조적인 특성때문에 분자가 중성이라도 자체는 음과 양의 전하가 분리되어 존재하는 것과 같습니다. 일반적인 유전체의 분자에 갖혀있는 전자들이 마이크로웨이브에 의해 전자의 분포가 달라지는 것에 비해 물과 같은 극성분자들은 분자 자체가 외부전기장에 의해 방향이 달라집니다. 마이크로웨이브는 파동과 같이 산과 마루가 교차되듯이 전기장이 주기적으로 진동수만큼 변하므로 여기에 따라 물분자들의 배열이 바뀌고 배열을 바꾸는 도중에 분자들이 서로 마찰을 일으켜 열이 나는 것입니다. 고체에 마이크로웨이브를 조사할 때 열이 나는 것은 분자구조에 따라, 극성분자와 비극성분자에 따라 다르므로 참고문헌을 찾아 보십시오. 전자레인지는 약 2.4 GHz의 파장을 가진 마이크로웨이브를 내는 마그네트론이라는 구조에서 만들어지고 물분자에서 아주 높은 열을 낸다고 합니다. >물질의 유전상수에 따라 마이크로웨이브 조사시 온도차가 있다고 알고있습니다. >혹 이러한 관계가 정립되어있거나 또 유사한 reference가 있다면 추천좀 부탁하겠습니다. 그리고 혹 마이크로웨이브 조사에따른 고체 발열현상을 설명해주신다면 더욱 감사하겠습니다. 마찬가지로 reference가 있다면..추천좀 부탁하겠습니다. -
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이응신님의 답변
2007-09-03- 0
ah5506님께서 보충설명에서 전자기파가 전자의 이동이라는 설명은 옳지 않습니다. 안테나에서 전자기파를 발생시키는 과정에서 전자의 진동을 이용하고 이때 여러 물리법칙들이 성립합니다. 그러나 전파가 공간을 이동할 때는 전자의 운동과 전혀 관계가 없습니다. 전자기파의 공간상 진행은 19세기말까지 어떤 물질이 이동하거나 에테르라는 매질을 통해 탄성파가 진행하는 것으로 여겼습니다. 그러나 상대성이론 이후에는 전자기파의 공간상 진행은 물질이 이동하는 것도 아니고 탄성파와 같이 매질이 필요한 것도 아니라고 여기고 있습니다. 전자와 같은 질량이 공간에서 빛의 속도로 진행하면 무한대의 에너지가 필요할텐데 어떻게 전자기파가 빛의 속도로 진행을 합니까? 물리학 분야에서는 '전자기파'라고 하는데 비해 일반인들은 일본에서 사용하는 '전자파'(전자기파의 일본식 표현)에서 '전자'가 전기와 자기의 줄임이 아니라 전자(electron)라는 말과 혼동이 되어 전자파는 전자가 이동하는 것이라는 오해할 수 있습니다. 물질파에서 전자와 같은 입자가 이중성에 의해 파동의 성질을 나타내는 것을 '전자파'라고 하니까 일반인들은 당연히 전자기파와 전자파를 혼동합니다. 한국물리학회에서 발간하는 물리학용어집을 찾아보십시오. 전자파라는 말은 사용하지 않고 전자기파라고 명시되어 있습니다. 그리고 전자기파가 공간을 진행할 때는 전기장의 변화가 자기장을 만들고 자기장이 전기장을 서로 만들면서 진행하므로 매질이 필요없는 것입니다. 전자기파를 꼭 입자로 생각한다면 광자(photon)라고 하고 정지질량은 0 이고 에너지만 E=hf (f:진동수) 정도를 가지고 있습니다. 일반상대성이론에서 중력장에서 전자기파가 진행하면서 중력의 영향을 받아 휘어지는 정도를 계산할 때 뉴턴의 중력법칙과 아인슈타인의 일반상대성이론으로 계산할 때 전자기파의 정지질량을 대입하기 어려워서 질량-에너지 등가원리를 이용하여 (E=mC^2) 에너지를 질량으로 환산합니다. 이렇게 환산질량을 뉴턴의 중력법칙에 넣어보면 일반상대성이론으로 계산한 값의 절반 정도로 나옵니다. 현재 아인슈타인의 십자가나 아인슈타인의 거울같은 거대 천체에서 나타나는 현상에서 빛의 휘어짐을 관측하면 뉴턴의 법칙보다는 일반상대성이론에 의해 계산한 값과 일치합니다. 또 금성이 태양을 사이에 두고 지구와 반대편에 있을 때 레이더를 쏘아 되돌아올 때 태양부근에서 휘어지는 정도를 관측하면 일반상대성이론에서 계산한 값과 일치합니다. 이런 사실은 빛이나 전자기파가 물질의 이동이 아니라 장의 변환으로 전달되는 현상이고 이중성을 따질 때는 정지질량이 0 인 포톤이 진행하고 있다는 증거입니다. 전자기파는 절대로 전자가 공간상을 진행하는 것이 아니고 전자의 진동으로 인한 전자기파가 생성되어 진행을 하는 것입니다. 오해없기를 바랍니다. >물질의 유전상수에 따라 마이크로웨이브 조사시 온도차가 있다고 알고있습니다. >혹 이러한 관계가 정립되어있거나 또 유사한 reference가 있다면 추천좀 부탁하겠습니다. 그리고 혹 마이크로웨이브 조사에따른 고체 발열현상을 설명해주신다면 더욱 감사하겠습니다. 마찬가지로 reference가 있다면..추천좀 부탁하겠습니다. -
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안길홍님의 답변
2007-09-03- 0
eisenbahn님의 설명은 충분히 알겠는데요,몇 가지 간과한 내용이 았어서 추가 답변을 드립니다. microwave등과 같은 전자기파를 발생시키기 위하여서는 LC진동자를 사용하여 전기 쌍극자 안테나에 의하여 전기력선과 자기력선을 발생시킵니다. 여기에서 전기력선은 전하Q가 있을때 Q/ε개의 전기력선이 Coulomb힘의 방향으로 향하며,이는 무한대로 뻗어나갑니다.이때 역선의 밀도는 Coulomb힘 의 세기로써 F=qE로 나타내어 집니다. 또한 전기력선의 속도는 1/root(με)로써 빛의 속도에 근접합니다. 전기력선이란 전자가 없으면 발생하지 않습니다. 또한(1)전기력선과 자기력선은 진공속에서도 진행하며,(2)Maxwell은 매달설로써,즉 전기력선이나 자기력선은 이웃에서 이웃으로 차례로 전달되어 간다는 가설을 설정하였습니다. 또한 전기력선의 힘은 Poynting vector S로서 S=1/μoxExB로 나타내어지며 SI단위는 W/m²입니다. 그리고 eisenbahn님이 한가지 빠뜨린 것이 있는데, 전류는 다음과 같이 나눌수 있습니다. (1)전도전류:직접도선을 흐르는 전류 (2)대류전류:전자가 공간을 흘러서 생기는 전류(예:TV브라운관) (3)변위전류(Displacement current):일종의 유도전류로써 전하량Q가 시간적으로 변화하면 변화한 몫만큼 대응되는 물체(통상 도체임)에 전류가 흐르는 전류.즉,전하Q가 증가한 만큼 전하Q와 대응하는 도체판 사이의 전기력선이 증가한 전류.이때의 전기력선은 Q/ε개의 역선이,즉 그사이에 공간이 있더라도 (유전율)x(전계)의 증가한 몫만큼의 전류가 흐르고 있습니다. 다시말하면 시간에 따라 변화하는 교류전압에 의하여 전기력선도 시간과 더불어 변화하여ε E의 증가한 몫,즉ε E의 시간에 대한 변화몫이 전류로써 공간으로 흘러나오고 있습니다. 이러한 변위전류가 전자기파의 공간을 전파하는 전기력선이 됩니다. 앞으로 돌아가서 Faraday의 유도법칙에 의하여(Electric image method) 유도된 전기장,즉 변위전류가 전자기파의 전기장 성분으로서 전자가 공간을 이동하는 것입니다. 예를들어 전자를 1KV로 가속하면 광속도의 1/10이 됩니다. 따라서 10KV의 전압이면 광속으로 전파를 보낼수 있습니다. 기본적으로 전자라는 개념이 없으면 전자기파가 발생한다는 것이 불가능합니다. 무선통신에서는 전자기파가 모든 방향으로 복사되기 때문에 수신점에서는 아주 약해져 버리는 것이 보통입니다.그러므로 무선통신에서는 주파수(파장)라는 개념을 도입하여 효율적인 전자기파의 수신과 검출에 노력하고 있습니다.그리고 지구는 상공 약100~400km되는 지점에 전리층이라는 것이 있어서 전자파를 상쇄하기 위한 전리층내에서 변위전류에 대응하는 대류전류가 흘러 전자기파를 상쇄하여 버리므로 위성통신이라는 방법을 사용하고 있습니다.위성통신은 '전파의 창문'이라는 기법을 적용하고 있습니다. eisenbahn님께서 아시다싶이 변위전류는 전자가 이동하여 생성되며, 전자는 질량을 가지며,전자의 전기운동에너지는 (질량)x(가속도)의 관계가 있음을 아실 것입니다. 그리고 광자에 대하여 언급하였는데,광자는 질량은 0 이지만,에너지는 가지고 있으므로 전자와는 차이가 있습니다.이러한 광자가 전자와 만나면 광자에너지를 전자에게 넘겨주고 소멸하여 버리는 것도 차이가 있습니다. Einstein의 가설은 “전자기파의 진행에는 어떠한 매질도 필요하지 않다“라는 것은 진공에서도 전자기파는 진행할 수 있다는 것이며,“광속은 모든 진행방향과 모든 좌표계에 대해서도 같다“ 라는 것은 전하Q에서 나오는 전기력선(전자기파)은 특정 상대 물질이 없을 경우는 방사형으로 복사된다는 전하Q에 대한 Coulomb역선을 의미하는 것으로 알고 있습니다. -
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안길홍님의 답변
2007-09-03- 0
eisenbahn님이 이야기하는 내용에 대하여,전자기파에 대하여 어떠한 내용이 맞는지 다시한번 더 관련 자료를 보시고,혹시 이해안되는 부분이 있으면 대단히 미안한 이야기 같지만 해당분야 전공한 분에게 좀더 자문을 필히 구하시기 바랍니다. 광(light)에 대하여서는 또 다른 광자(photon)이라는 관점에서 파악하여야 되는데, 전자(electron)와 같이 혼합하여 생각하면 어떻게 전자파라는 개념을 풀어나가는지요?light도 전자파이나 이는 광자(전자와 유사한 기능을 가짐)라는 또다른 Energy 입자를 생각하여야 되지 않겠습니까? 학생을 가르친다고 하니 만일 아래와 같은 문제를 낸다고 하였을때 [평면 전자파에서 전기장의 최대값이 5.00V/m이다.] (a)자기장의 최대값? (b)파동의 세기는? 이와 같은 문제는 성립하는가요? 아니면 문제자체가 되지 않는가요? 단위 V/m라는 것은 전기장(E=V/d)으로써 V=IR, P=VI,W=I²R 이라는 법칙이 적용되는데요.그리고 문제 [파장이 3.0m인 평면 전자기파가 진공속을 양의 x축 방향을 따라 지행한다.이때 전기장 E는 진폭이 300V/m이고 y축 방향이다.] (a)진동수를 구하여라? (b)자기장의 진폭과 방향을 구하여라? 이와 같은 문제는요? 그러면 eisenbahn님은 전자기파는 무엇이라고 생각하는지요? 간략하게 요점을 말하여 주시기 바랍니다. 물리학서적에서 “Electromagnetic waves“편에서 “Displacement current“를 찾아보시기 바랍니다. 그리고 전자기파에서 전자를 이동시키기 위하여서 무한대의 에너지가 필요하다고 하였는데,이는 아닙니다.유한의 전기 에너지로 얼마든지 전자기파의 전자를 이동시킬 수 있습니다. 전자기파에서 전자의 이동이 없다는 이야기는 처음듣는 이론입니다.전자의 이동이 없다면 전자기파의 에너지는 어디에서 나오는지요?Energy source가 없지 않습니까? 자기장에서 나옵니까?그러면 자기장의 Energy source는요? Displacement current에 관한 자료가 없다면 첨부file을 참조바랍니다. -
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이응신님의 답변
2007-09-03- 0
참 갑갑합니다. 마이크로웨이브는 전자기파의 특정대역을 말하고 있고 빛은 전자기파의 또다른 특정대역입니다. 빛은 전자기파의 일종이고 포톤은 빛의 입자적인 성질을 말할 때 사용합니다. 입자이론에 따르면 전하들이 가까이 있을 때 서로 당기거나 미는 현상을 전하들 사이에 포톤을 서로 주고 받는다는 표현까지 사용하고 있습니다. 전자기파의 발생 원인 중 하나가 전자의 가속운동 때문이고 패러데이가 변위전류까지 도입을 한 것입니다. 자꾸 전자기학이나 공학에서 보는 관점으로만 생각하기 때문에 무슨 법칙을 이용하여 전자기파 발생을 설명하시려는데 전자기학책 중 퍼셀이 지은 버클리물리학 제2권 전자기학을 참고하시면 도움이 될 것입니다. 빛이 전자기파의 일종이라면 원자가 들뜬 후 안정이 되면서 방출하는 포톤, 즉 빛은 어떻게 설명하시려고합니까? 역시 전하가 가속운동을 해서 원자에서 빛이 나온다고 해야 합니까? 이런 설명은 보어의 원자모형에서 깨진 설명인데.... 레이저에서 빛이 나오는 현상은 어떻게 설명하시려고 합니까? 또 그 빛이 진행하면서 일으키는 여러 전자기파적인 특성을 전자의 운동으로 설명해보십시오. 전자기파를 생성하는 원인으로는 전자의 가속운동이 중요하나 전자기파의 공간 이동은 전자와 전혀(!) 상관이 없습니다. 어디에서 전자기파의 공간 전파에 전자가 이동한다는 말씀은 꺼내지 마십시오. 다른 사람이 웃습니다. * 전 지금 물리를 전공하는 대학원생들을 가르치고 있고, 학생들 가르치기 위해 물리학 교재는 거의 다 훑어보았지만 전자기파가 전자의 이동이라는 말은 어디에서도 찾아보지 못했습니다. >물질의 유전상수에 따라 마이크로웨이브 조사시 온도차가 있다고 알고있습니다. >혹 이러한 관계가 정립되어있거나 또 유사한 reference가 있다면 추천좀 부탁하겠습니다. 그리고 혹 마이크로웨이브 조사에따른 고체 발열현상을 설명해주신다면 더욱 감사하겠습니다. 마찬가지로 reference가 있다면..추천좀 부탁하겠습니다. -
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이응신님의 답변
2007-09-04- 0
할 말이 없습니다. 솔직히 말하자면. 첨부한 자료의 제4절에 보면 no charge, no current.. 라는 이름이 무엇을 의미하는지 생각해 보십시오. 맥스웰의 법칙 4개를 조합하면 전자기파가 전류나 전자가 존재하지 않는 공간에도 전파할 수 있다는 것이 맥스웰 방정식의 결과입니다. 바로 첨부한 자료가 그런 사실을 설명하는 것입니다. 내용은 충분하지 않지만. 물리를 전공했고, 물리 전공하는 학생들을 가르치는 사람의 말이 맞을까요? 아니면 비전공자의 주장이 맞을까요? 국내에서 똑똑하다는 학생들을 가르치는데 그 학생들은 멍청해서 전자기파를 가르쳐도 가만히 있을까요? 내용이 전자기학책에 나오는 것과 같기 때문이겠지요. 틀린다면 당장 질문하고 따지겠지요. 수업분위가 아주 자연스럽게 되도록 평소에 분위기 조성했으니까요. 마지막으로 한 번 요약하건데... 전자기파의 발생은 전자의 가속운동과 또다른 전하의 가속운동이나 에너지 준위의 변환으로 발생합니다. (전자기파(빛)의 발생은 전자의 운동으로 인해 생깁니다) 그러나 전자기파의 진행은 전자의 이동과는 전혀 상관없이 공간상의 장이 변하면서 스스로 이동합니다. 전자가 직접 공간을 이동하는 것이 아닙니다. 전자기파는 탄성파와 달리 전파에 매질이 필요한 것이 아니라 전기장과 자기장이 서로 상대방 장을 만들면서 공간을 광속으로 이동하는 것입니다. 전자기파의 공간(진공 포함) 전파는 전자의 이동과는 전혀 상관없습니다. 전자기파 중에서 전파는 파장이 긴 대역을 말하고 긴 파장때문에 입자보다는 파동의 성질이 강하고 빛은 전자기파 중에서 파장이 짧은 영역을 말하고 짧은 파장 때문에 입자의 성질이 더욱 강하게 나옵니다. 그러나 빛은 입자와 파동의 성질이 다 적당히 존재하므로 관측장치에 따라 파동으로 관찰되거나 입자로 관찰됩니다. * 못 믿겠다면 KAIST의 물리학과 교수님께 문의해보십시오. 제 주위에 있는 물리학과 교수님들은 제 생각에 동의하는데요... >물질의 유전상수에 따라 마이크로웨이브 조사시 온도차가 있다고 알고있습니다. >혹 이러한 관계가 정립되어있거나 또 유사한 reference가 있다면 추천좀 부탁하겠습니다. 그리고 혹 마이크로웨이브 조사에따른 고체 발열현상을 설명해주신다면 더욱 감사하겠습니다. 마찬가지로 reference가 있다면..추천좀 부탁하겠습니다. -
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안길홍님의 답변
2007-09-04- 0
eisenbahn님의 이야기 하고자 하는 요점을 알겠는데요,몇가지 좀더 이야기 하여야 겠습니다.(본란에서 수식 같은 것은 모두 제외하고-책에 있으므로-기본을 이야기 하도록 합시다) 어떤전하가 있을때 전하는 (+)또는 (-)의 전기를 띄고 있습니다. 전하에서는 역선이 발생합니다.양전하와 음전하는 서로 반대되는 역선이겠지요.여기에서 전하가 시간(Δ t)에 따라서 변화하고,방전하게 되면,변하는 시간 t에 따라서 역선도 양 또는 음으로 변하겠지요.이에따라 변하는 전기장에 의하여 전기장 역선 과 자기장 역선이 폐곡선을 이루면서 공간으로 광속과 거의 같은 속도로 확산되어 나가지요. 이때 폐곡선은 plane-polarized closed loop에 의하여 해법을 찾아야 겠지요. 이러한 방사된 폐곡선인 plane-polarized 전기장 과 plane-polarized 자기장이 어떠한 도착지점에서 displacement current를 일으키겠지요. 그러면 displacement current에 의하여 다시 전기장 과 자기장이 발생하겠지요. 주파수는 전기장과 자기장의 특성에 맞추어서 결정하면 되겠지요. eisenbahn님이 공간상의 장이 스스로(?) 이동한다고 하였는데,이동하기 위한 energy source에 대한 언급은 없는지요? 그리고 첨부한 file의 4a는 단순 wave에 대하여 언급된 것이고, 4b를 보시기 바랍니다. (전자기파에서 주파수에 의하여 구분을 하고 하는 것은 누구나 다알고 있는 사항입니다) eisenbahn님께서 학생들을 가르치신다니 다음문제를 전자기의 개념으로 학생들에게 한번 내어 보시기 바랍니다.그리고 평가하여 보시기 바랍니다. [빛(light)을 왜 전자기파라고 하는가? 이에 대하여 증명하여 보라.] 그리고 간단한 실험을 하여 보시기 바랍니다. 구리 금망(325mesh정도)을 구하여서 휴대폰을 2겹으로 감싸서 Faraday cage를 만들고 난뒤,전화가 수신이 되도록하여 보시기 바랍니다. 단순한 wave같으면 (전기장이나 자기장이 관여되지 않은), 휴대폰정도의 파장 같으면 얼마든지 금망의 mesh사이로 관통하여 들어가서 휴대폰에 수신 신호가 들어와야 하지 않을 까요? 자연과학(물리학)에서 이론과 공학(실제)가 일치하여야 된다고 생각 하는데요. 이상으로 이 문제에 대하여서는 그만 언급을 합시다.