프린트의 원리

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반도체를 이용한 전자공학은 양자역학을 기초로 성립할 수 있었다. 컴퓨터와 스마트폰 등 반도체를 사용하는 첨단기술의 수많은 결과물이 양자역학을 기반으로 탄생했다. 이렇게 양자역학은 21세기 과학의 많은 부분에 지대한 영향을 미치고 있다. 많은 첨단기술을 이용한 제품중 프린터에 대해서 자세히 알아보았다. 그전에 먼저 양자역학이 무엇인지 이해해야만 양자역학을 이용한 프린터의 원리를 이해할 수 있다. 양자역학은 양자론의 기초를 이루는 물리학 이론의 체계로 원자ㆍ분자ㆍ소립자 등 미시적 대상에 적용되는 역학이다. 그러나 양자역학은 고전역학과 달리 확률론적 입장을 취한다.

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양자역학에서의 컬러복사 원리는 무엇일까? 양자역학 부분에 보면 흑체복사라는 말이 있다. 흑체 복사(Black body Radiation)에서 흑체(Black body)란 외부에서 주어진 빛을 완전히 흡수했다가, 재방출하는 물체를 뜻한다. 흑체는 흡수한 에너지와 방출하는 에너지가 평형(열적 평형)을 이루어 일정한 온도를 유지한다. 일정한 온도를 가진 흑체의 내부에 존재하는 대전된 입자는 이에 해당하는 열운동을 하게 되는데 이에 따라 열복사가 방출된다. 이를 흑체복사라 한다. 따라서 이러한 복사는 플랑크곡선을 따른다. 그림은 온도가 각각 다른 흑체에서 방출되는 복사에너지의 파장에 따른 강도를 보여주는 그림이다.

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그럼 레이저 프린터에 대해서 더 자세히 알아보겠다. 레이저프린터는 복사기와 마찬가지로 정전기 현상의 원리를 이용하여 인쇄를 하는 비충격식 프린터이다. 상에 대한 정보를 레이저 광선을 써서 드럼에 맺힌 후 토너라 불리는 카본가루를 상이 맺힌 곳에만 달라붙게 한 후 종이에 인쇄를 하고 뜨거운 룰러를 통과시켜 가루가 용지에서 떨어지지 않게 압착시키는 방식으로 인쇄한다. 레이저프린터는 일시적인 접착제 역할을 하는 것으로 정전기 현상을 이용한다.

참고 자료

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