물리 낙서장/광학 (28) 썸네일형 리스트형 3. Electromagnetic Theory (1) - Maxwell equation & Poynting Vector 지난 글 1. Wave Motion (1) 에서 우리는 빛이 결국 전자기파라는 것을 확인했다. 따라서 광학을 함에 있어서 전자기 이론을 빼고는 이야기하기 어렵다. 전자기 이론의 처음이자 끝은 Maxwell equation이다. 이번 게시글에서는 멕스웰 방정식의 의미에 대해서 간략하게 짚어본다. $$Maxwell \ equations \left\{\begin{matrix} \nabla\cdot \vec D = \rho_f \\ \nabla \times \vec E = -\frac{\partial \vec B}{\partial t} \\ \nabla \cdot \vec B = 0 \\ \nabla \times \vec H = \vec J_f + \frac{\partial \vec D}{\partial t} .. 2. Wave Motion (2) 바로 이전 게시글 1. Wave Motion (1) 에서 1차원 파동 미분방정식, 그리고 빛이 파동이라는 것을 알아보았다. 이번 게시글에서는 3차원 파동에 대해서 알아본다. 1. 파면과 평면파 3차원 공간에서, 2차원적인 진폭을 갖는 파동 여러개가 동시에 진행한다고 상상해보자. 이 때 같은 위상을 갖는 부분을 쭉 모으게 되면, 면이 될 것이다. 이 면을 파면(Wavefront) 라고 하고, 파면들이 모여서 평면파(plane wave front)가 된다. 이 때 파면은 평면파의 위상이 된다. 평면파를 표현하는 방정식은 평면의 방정식으로부터 시작된다. $\vec k$를 진행방향 벡터라고 하면, 평면위의 두 점을 이은 직선과 $\vec k$는 직교한다. 따라서 $\vec k \cdot \vec r=consta.. 1. Wave Motion (1) 1. 1차원 파동방정식. 먼저 파동이 무엇인지부터 짚고 넘어가자. 입자와 파동은 에너지를 전달하는 방식이 다르다. 입자는 직접 에너지를 전달하지만, 파동은 매질이 진동하면서 에너지와 모멘텀 (운동량)을 전파해나간다. 파동에는 종파(longitudinal wave)와 횡파(transverse wave)의 두 가지 종류가 있다. 종파는 매질의 진동방향이 파동의 진행방향과 일치하는 파동이고, 횡파는 매질의 진동방향이 파동의 진행방향과 수직인 파동이다. 빛은 횡파이다. 임의의 1차원 좌표계 $S$에서, $t=0$일 때 $x=0$에서 평형상태를 가지고 일정한 속도 $v$로 $+x$방향으로 진행하는 파동함수 $\psi=f(x,t)$를 생각해보자. 그리고 이 파동은 시간이 $t$만큼 지난 이후 진폭이 $0$이 된다고.. 0. 광학의 역사 "빛이 뭐야?" 빛에 대한 호기심은 인류가 빛을 의식하면서부터, 다시 말하면 인류가 탄생하면서부터였다고 볼 수 있다. 성경 창세기 첫 구절에도 빛에 관한 이야기가 나온다. 우리가 탄생하면서부터 빛은 존재했으므로, 어쩌면 당연하다고 볼 수도 있겠다. "하나님 가라사대 빛이 있으라 하시매 빛이 있었고 …" – 창세기 1장 3절 중 인류는 기원전 약 8000년 경부터 빛을 이용한 최초의 도구 - 거울을 사용했다. 최초에는 흑요석의 깨진 부분을 사용하다가, 구리, 청동을 거쳐 오늘날의 유리 거울은 1세기경 레바논에서 최초로 사용했다고 전해진다. 이후 세월이 한참 흘러 1608년에는 네덜란드에서 4 배율 망원경을 최초로 개발했고, 이어 1년 뒤에는 갈릴레오가 9 배율 망원경을 개발했다. 그는 이 망원경을 이용해 .. 이전 1 2 3 4 다음
