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복소 굴절률에 따른 박막의 계면에서의 위상변화

안녕하세요. 저는 Thin Film 관련하여 공부하는 회사원입니다. Thin Film 관련하여 복소 굴절률과 위상과의 관계에 대해서 다음과 같은 자료가 있으시면 부탁드립니다. ---------------------------------------------------------------- 1) Thin film의 Phase는 굴절률과 관련되어 있습니다. -. 이 때 N(굴절률) = n - ik 이나 일반적으로 실수부만을 이용하는 경우가 많습니다. -. 그러나, 허수부인 ik Factor가, 굴절률이 서로 다른 물질 또는 공기중으로 통과시 계면에서 불연속 위상을 가진다는 문헌을 본 적이 있습니다. (ex 위상 지연 등) -. 이와 같은 상황에 대하여 먼저) 복소굴절률의 허수부인 -ik Factor의 의미 ? 위상에서... 위상의 불연속에 대한 의미? 상기의 자료가 있으시면 부탁드립니다.
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    이응신님의 답변

    굴절률을 나타낼 때 주파수가 나오는 전자기파의 전파로 다룰 때 복소수를 이용하는 경우가 있습니다. 왜 복소수를 이용하는가에 대한 이해를 한다면 개념 자체는 별로 새로운 것이 없습니다. 복소수를 이용하는 경우는 위상차가 생기는 물리현상이 있을 때입니다. 예를 들어, 단진자나 일반적인 진동에서 운동에너지에 관련된 질량이 움직이는 '관성력'에 반해 진동을 일으키는 원인인 복원력은 서로 반대 방향이므로 특별히 따지지 않고 가끔 외력이 작용할 때 고려를 합니다. 왜냐하면 실제로 질량이 움직이는 방향과 약간의 위상차이를 두고 가진을 하는 경우 결과적으로 위상차가 생길 수 있기 때문입니다. 그외에 복소수를 도입하는 진동은 마찰항이 있어 관성력이나 복원력과 90도의 위상 지연(또는 앞서기)이 생길 때 전체 위상을 계산해주기 위해서 입니다. 마찰력의 크기에 따라 전체 시스템의 움직임은 질량이 움직일때와 위상차가 생기게 되어 있습니다. 이때 외력이 작용한다면 매우 복잡한 운동을 하게 되어 있습니다. 자세한 사항은 진동에서 참고하십시오. 유전상수에서도 복소수가 나옵니다. 이때는 바깥에서 유전체에 가하는 전기장에 따라 분극이 일어나는 방향이 달라질 때가 있는데 유전체에서 외부전기장을 줄때 분극손실이 일어나기 때문인데 손실분에 대하여 복소수를 이용해서 기술합니다. 굴절률도 마찬가지입니다. 전자기파가 전파할 때 굴절을 하는 매질에서 손실이 일어난다면 (주로 산란이나 흡수) 굴절률이 알고 있는 값과 다른 값을 가질 수 있습니다. 매질의 흡수를 고려한 굴절률을 따져야 전자기파가 굴절할 때 방향을 정할 수 있습니다. 그래서 손실분을 복소수로 기술해서 입사광에 대하여 굴절광의 위상을 계산할 수가 있습니다. 반사를 할 때는 어떤 매질인가가 중요합니다. 특히 빛의 파장과 버금가는 얇은막일 때 (주로 코팅할 때) 위상차를 알아야 반사광을 막든가 아니면 모두 반사를 시킬 수 있습니다. 흔히 고정단에서 반사할 때는 180도 위상이 변하고 자유단일 때는 90도 또는 위상변화가 없다고 하는데 이것은 아주 이상적인 경우고 경계면이 전자기파를 어느 정도 흡수하거나 반사하는가에 따라 위상 변이가 달라집니다. 위상 반전은 고정단에서 반사할 때 위상이 180도 변하는 것을 뜻합니다. 즉, 빛이 소한 매질에서 밀한 매질로 들어가면서 경계면에서 반사할 때로 입사광과 반사광이 만나면 소멸간섭을 일으키면서 진폭이 줄어듭니다. 위상 반전이 있을 때 불연속이라는 말을 사용합니다. 진동에서 외부에서 강제로 가진할 때 마찰에 따른 손실이 있다면 위상이 반전되지 않고 천천히 변하는 경우가 있습니다. 즉, 180도 반전이 일어나지 않는 경우입니다. 전자기파가 전파할 때 경계면에서 반사할 때 위상반전이 일어나는데 보통 밀한 매질로 입사해서 반사하는 경우입니다. 마이크로웨이브나 핸드폰의 전파 성질을 찾아보면 위상반전에 대하여 설명을 한 논문이나 책이 많습니다. >안녕하세요. > >저는 Thin Film 관련하여 공부하는 회사원입니다. > >Thin Film 관련하여 복소 굴절률과 위상과의 관계에 대해서 > >다음과 같은 자료가 있으시면 부탁드립니다. > >---------------------------------------------------------------- > >1) Thin film의 Phase는 굴절률과 관련되어 있습니다. > > -. 이 때 N(굴절률) = n - ik 이나 일반적으로 실수부만을 이용하는 > 경우가 많습니다. > -. 그러나, 허수부인 ik Factor가, 굴절률이 서로 다른 물질 또는 > 공기중으로 통과시 계면에서 불연속 위상을 가진다는 문헌을 본 > 적이 있습니다. (ex 위상 지연 등) > -. 이와 같은 상황에 대하여 > > 먼저) 복소굴절률의 허수부인 -ik Factor의 의미 ? 위상에서... > 위상의 불연속에 대한 의미? > > 상기의 자료가 있으시면 부탁드립니다. > > >
    굴절률을 나타낼 때 주파수가 나오는 전자기파의 전파로 다룰 때 복소수를 이용하는 경우가 있습니다. 왜 복소수를 이용하는가에 대한 이해를 한다면 개념 자체는 별로 새로운 것이 없습니다. 복소수를 이용하는 경우는 위상차가 생기는 물리현상이 있을 때입니다. 예를 들어, 단진자나 일반적인 진동에서 운동에너지에 관련된 질량이 움직이는 '관성력'에 반해 진동을 일으키는 원인인 복원력은 서로 반대 방향이므로 특별히 따지지 않고 가끔 외력이 작용할 때 고려를 합니다. 왜냐하면 실제로 질량이 움직이는 방향과 약간의 위상차이를 두고 가진을 하는 경우 결과적으로 위상차가 생길 수 있기 때문입니다. 그외에 복소수를 도입하는 진동은 마찰항이 있어 관성력이나 복원력과 90도의 위상 지연(또는 앞서기)이 생길 때 전체 위상을 계산해주기 위해서 입니다. 마찰력의 크기에 따라 전체 시스템의 움직임은 질량이 움직일때와 위상차가 생기게 되어 있습니다. 이때 외력이 작용한다면 매우 복잡한 운동을 하게 되어 있습니다. 자세한 사항은 진동에서 참고하십시오. 유전상수에서도 복소수가 나옵니다. 이때는 바깥에서 유전체에 가하는 전기장에 따라 분극이 일어나는 방향이 달라질 때가 있는데 유전체에서 외부전기장을 줄때 분극손실이 일어나기 때문인데 손실분에 대하여 복소수를 이용해서 기술합니다. 굴절률도 마찬가지입니다. 전자기파가 전파할 때 굴절을 하는 매질에서 손실이 일어난다면 (주로 산란이나 흡수) 굴절률이 알고 있는 값과 다른 값을 가질 수 있습니다. 매질의 흡수를 고려한 굴절률을 따져야 전자기파가 굴절할 때 방향을 정할 수 있습니다. 그래서 손실분을 복소수로 기술해서 입사광에 대하여 굴절광의 위상을 계산할 수가 있습니다. 반사를 할 때는 어떤 매질인가가 중요합니다. 특히 빛의 파장과 버금가는 얇은막일 때 (주로 코팅할 때) 위상차를 알아야 반사광을 막든가 아니면 모두 반사를 시킬 수 있습니다. 흔히 고정단에서 반사할 때는 180도 위상이 변하고 자유단일 때는 90도 또는 위상변화가 없다고 하는데 이것은 아주 이상적인 경우고 경계면이 전자기파를 어느 정도 흡수하거나 반사하는가에 따라 위상 변이가 달라집니다. 위상 반전은 고정단에서 반사할 때 위상이 180도 변하는 것을 뜻합니다. 즉, 빛이 소한 매질에서 밀한 매질로 들어가면서 경계면에서 반사할 때로 입사광과 반사광이 만나면 소멸간섭을 일으키면서 진폭이 줄어듭니다. 위상 반전이 있을 때 불연속이라는 말을 사용합니다. 진동에서 외부에서 강제로 가진할 때 마찰에 따른 손실이 있다면 위상이 반전되지 않고 천천히 변하는 경우가 있습니다. 즉, 180도 반전이 일어나지 않는 경우입니다. 전자기파가 전파할 때 경계면에서 반사할 때 위상반전이 일어나는데 보통 밀한 매질로 입사해서 반사하는 경우입니다. 마이크로웨이브나 핸드폰의 전파 성질을 찾아보면 위상반전에 대하여 설명을 한 논문이나 책이 많습니다. >안녕하세요. > >저는 Thin Film 관련하여 공부하는 회사원입니다. > >Thin Film 관련하여 복소 굴절률과 위상과의 관계에 대해서 > >다음과 같은 자료가 있으시면 부탁드립니다. > >---------------------------------------------------------------- > >1) Thin film의 Phase는 굴절률과 관련되어 있습니다. > > -. 이 때 N(굴절률) = n - ik 이나 일반적으로 실수부만을 이용하는 > 경우가 많습니다. > -. 그러나, 허수부인 ik Factor가, 굴절률이 서로 다른 물질 또는 > 공기중으로 통과시 계면에서 불연속 위상을 가진다는 문헌을 본 > 적이 있습니다. (ex 위상 지연 등) > -. 이와 같은 상황에 대하여 > > 먼저) 복소굴절률의 허수부인 -ik Factor의 의미 ? 위상에서... > 위상의 불연속에 대한 의미? > > 상기의 자료가 있으시면 부탁드립니다. > > >
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    이응신님의 답변

    인터넷에서 다음과 같은 검색어를 주고 찾아보십시오. 'complex refraction index' 이렇게 하면 원하는 자료는 충분히 찾을 수 있습니다. 예를 들어 위키에 보면: http://en.wikipedia.org/wiki/Refractive_index 또 교과서 수준의 답을 원한다면 수리물리학의 복소수 부분에 (Arfken, mathematical physics) 나와있습니다. 광학책에도 있으나 이론부분이 나오는 광학책은 좀 드물군요. 특히 얇은 막에서 굴절과 반사에 대한 것은 광학에서 접근하는 방식으로 다루지 전자기파로 접근하는 방식은 별로 많지 않습니다. 전자기학책에도 소개되어 있습니다. 특히 전자기파 전파에 대한 부분을 다룬 책에 나와있습니다. 또 radio wave로 찾아보면 여러 가지 굴절에 대한 전자기파의 성질에 대하여 나와있습니다. 마이크로웨이브를 찾으면 (특히 휴대폰에 사용하는 주파수대역의 전파나, 레이더에 사용하는 주파수) 굴절과 회절, 반사에 대하여 복소수로 계산한 예들이 많이 나옵니다. >안녕하세요. > >저는 Thin Film 관련하여 공부하는 회사원입니다. > >Thin Film 관련하여 복소 굴절률과 위상과의 관계에 대해서 > >다음과 같은 자료가 있으시면 부탁드립니다. > >---------------------------------------------------------------- > >1) Thin film의 Phase는 굴절률과 관련되어 있습니다. > > -. 이 때 N(굴절률) = n - ik 이나 일반적으로 실수부만을 이용하는 > 경우가 많습니다. > -. 그러나, 허수부인 ik Factor가, 굴절률이 서로 다른 물질 또는 > 공기중으로 통과시 계면에서 불연속 위상을 가진다는 문헌을 본 > 적이 있습니다. (ex 위상 지연 등) > -. 이와 같은 상황에 대하여 > > 먼저) 복소굴절률의 허수부인 -ik Factor의 의미 ? 위상에서... > 위상의 불연속에 대한 의미? > > 상기의 자료가 있으시면 부탁드립니다. > > >
    인터넷에서 다음과 같은 검색어를 주고 찾아보십시오. 'complex refraction index' 이렇게 하면 원하는 자료는 충분히 찾을 수 있습니다. 예를 들어 위키에 보면: http://en.wikipedia.org/wiki/Refractive_index 또 교과서 수준의 답을 원한다면 수리물리학의 복소수 부분에 (Arfken, mathematical physics) 나와있습니다. 광학책에도 있으나 이론부분이 나오는 광학책은 좀 드물군요. 특히 얇은 막에서 굴절과 반사에 대한 것은 광학에서 접근하는 방식으로 다루지 전자기파로 접근하는 방식은 별로 많지 않습니다. 전자기학책에도 소개되어 있습니다. 특히 전자기파 전파에 대한 부분을 다룬 책에 나와있습니다. 또 radio wave로 찾아보면 여러 가지 굴절에 대한 전자기파의 성질에 대하여 나와있습니다. 마이크로웨이브를 찾으면 (특히 휴대폰에 사용하는 주파수대역의 전파나, 레이더에 사용하는 주파수) 굴절과 회절, 반사에 대하여 복소수로 계산한 예들이 많이 나옵니다. >안녕하세요. > >저는 Thin Film 관련하여 공부하는 회사원입니다. > >Thin Film 관련하여 복소 굴절률과 위상과의 관계에 대해서 > >다음과 같은 자료가 있으시면 부탁드립니다. > >---------------------------------------------------------------- > >1) Thin film의 Phase는 굴절률과 관련되어 있습니다. > > -. 이 때 N(굴절률) = n - ik 이나 일반적으로 실수부만을 이용하는 > 경우가 많습니다. > -. 그러나, 허수부인 ik Factor가, 굴절률이 서로 다른 물질 또는 > 공기중으로 통과시 계면에서 불연속 위상을 가진다는 문헌을 본 > 적이 있습니다. (ex 위상 지연 등) > -. 이와 같은 상황에 대하여 > > 먼저) 복소굴절률의 허수부인 -ik Factor의 의미 ? 위상에서... > 위상의 불연속에 대한 의미? > > 상기의 자료가 있으시면 부탁드립니다. > > >
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