전자기파의 발생방식

전자기파의 발생방식

 

 

전자기파

1. 전자기파

  전기장과 자기장이 진동하면서 공간으로 전파하는 파동

2. 전자기파의 진행

  전기장과 자기장에 각각 수직한 방향으로 진행 →전자기파는 횡파임

3. 전자기파의 속력

  진공 중에서 3 x 108 m/s임→빛의 속력과 같음

4. 전자기파의 전달

  매질이 없는 진공 중에서도 전달됨

 

전자기파의 발생

정지한 전하 주위에는 전기장이 형성되고, 전하의 흐름인 전류 주위에는 자기장이 생김 ↓ 전하가 진동하면 전기장이 변하며, 전하의 흐름이 변하므로 자기장도 변함 ↓ 전기장과 자기장이 원인과 결과가 되어 서로를 번갈아가며 유도함 ↓ 먼저 발생한 전기장이나 자기장에 밀려서 파동의 형태로 공간으로 퍼져 나감

 

▶ 그림과 같이 축전기에 교류가 흐르면 ① 전류가 변하므로 축전기의 양 극판에 충전된 전하의 양이 계속 변함 ② 전하의 양이 변하므로 극판 사이의 전기장의 세기와 방향이 변함 ② 전기장이 변하므로 세기와 방향이 변하는 자기장이 발생함

 

전기장에 의한 자기장의 변화

1. 전하가 정지해 있는 경우

  전하 주변에 일정한 전기장이 생김

2. 전하가 일정한 속력으로 계속 움직이는 경우

  전류 주변에 일정한 자기장이 생김

3. 전하가 가속 운동을 하거나, 전류가 변하는 경우

  전하 주위에 생긴 전기장이 변하고, 전하의 흐름에 의해 생긴 자기장도 함께 변함

① 그림과 같이 전원이 연결된 직선 도선의 전기장은 직선 도선을 따라 아래 방향으로 생김 ② 도선 내부의 전자가 전기력을 받아 이동하므로, 이때 생긴 전류에 의해 도선 주위에 동심원 모양의 자기장이 생김 ③ (+)극과 (-)극의 방향이 계속 바뀌면 전기장이 위아래로 변하면서, 자기장의 방향이 바뀜

 

전자기파의 종류와 이용

1. 진공에서의 파장(또는 주파수)에 따라 성질이 다름 →비슷한 성질을 가진 파장의 구간을 정하여 구분함

2. 주파수가 클수록 에너지가 크고, 주파수가 작을수록 멀리 전달됨

구분		특징	이용
r 선		원자핵이 방사성 붕괴를 하는 과정에서 발생함 파장이 가장 짧고,주파수가 가장 큼 전자기파 중 투과력이 가장 강함	항암 치료, 우주 관찰용 망원경 등
X선		r 선 다음으로 파장이 짧고, 주파수가 큼 투과력이 강하여 인체 내부의 이상이나 물질의 특성을 파악하는 데 이용됨	X선 사진, 공항의 수하물 검색, 구조물 내부 검사, 예술 사진 등
자외선		사람의 피부를 그을리게 함 → 오래 노출되면 노화가 촉진됨 피부 속에서 비타민 D를 만듦 미생물을 제거할 수 있음 → 살균 작용 형광 물질에 흡수되면 가시광선을 방출시킴	차단 : 자외선 차단 색안경, 자외선 차단 화장품 등 이용 : 자외선 살균기, 위조 지폐 감별 등
가시광선		사람의 눈으로 관찰 가능함 파장에 따라 다른 색으로 보임	영상 장치, 광통신 등
적외선		열을 내는 물체에서 주로 발생됨 강한 열작용을 하여 열선이라고도 함 발열체에서 공간으로 전달되는 복사열은 주로 적외선에 의한 것임	리모컨, 적외선 온도계, 적외선 카메라, 광센서 등
전파	마이크로파	라디오파보다 많은 양의 정보를 전송할 수 있음 물 분자를 진동시켜 식품을 가열함	전자레인지, 단거리 무선 통신(무선 LAN(랜)과 무선 전화), 레이더와 위성 통신 등
	라디오파	마이크로파보다 넓은 방향으로 멀리까지 정보를 전송할 수 있음	라디오, 휴대 전화 등의 무선 통신 등