(A+) 일반물리학실험2 마이크로파

목차

1.실험 목적
2.실험 원리
3.실험 장비
4.실험 방법
5.측정값
6.실험 결과
7.결과에 대한 논의
8.결론
9.참고문헌

본문내용

1.실험 목적
마이크로파 발생장치 및 수신장치를 사용한 반사 및 편광실험을 통해 전자기파의 성질을 이해한다.

2.실험 원리
마이크로파, 전자기파의 성질
마이크로파는 파장이 1mm~1m에 해당하는 영역의 전자기파이다.
시간에 따라 변화하는 전기장은 시간에 따라 변화하는 자기장을 생성하며, 그 역 또한 만족한다. 주기적으로 세기가 변화하는 전기장 E와 자기장 B는 서로 수직하며, 아래와 같은 파동방정식을 만족하면서 공간으로 전파되는데 이를 전자기파라고 한다.
(∂^2 E)/∂x=μ_0 ϵ_0 (∂^2 E)/∂x, (∂^2 B)/∂x=μ_0 ϵ_0 (∂^2 B)/∂x
전자기파는 전기장과 자기장에 수직인 방향으로 진행하는 횡파이며, 진동수에 관계없이 빛의 속도로 진행한다. 전자기파는 반사, 굴절, 회절, 간섭을 하며, 매질이 없어도 진행할 수 있는 파동이다.

반사
공기 속을 진행하는 파동이 평평하고 매끄러운 표면에 특정 각도로 입사하면, 입사파와 반사파는 반사면에서의 법선과 동일한 각을 이룬다.

편광
전자기파의 편광 방향은 전기장의 진동방향으로 나타낸다. 구성하는 모든 전자기파의 편광 방향이 같다면 그 전자기파는 편광이 되어 있다고 말하며, 구성하는 전자기파 각각의 편광 방향이 각기 다를 경우 그 전자기파는 비편광 되어있다고 말한다. 편광판은 특정한 방향으로 진동하는 빛만 통과시키며, 그 방향을 편광판의 편광축이라 한다.
편광된 전자기파의 전기장 성분이 (E_0 ) ⃗라 할 때, 전기장을 통과한 전자기파의 전기장 성분은 E ⃗=(E_0 ) ⃗cos∅로 나타내며, ∅는 입사한 전자기파의 편광 방향과 편광판의 편광축 사이의 각이다. 따라서, 전자기파의 세기는 전기장의 제곱에 비례하므로 투과한 전자기파의 세기는 다음과 같다.
I=I_0 cos^2⁡∅
3.실험 장비
마이크로파 실험 장치, 각도기, 자

참고 자료

부산대학교 물리학교재편찬위원회, 『일반물리학실험』, 5판; 민음사, 2019, pp 268~277