[일반물��학씄험]마이크로파를 이용한 파동의 반사, 굴졻, 편광, 중첩

1. 실험 목적
가. 파동이 갖고 있는 일반적인 성질을 이해한다. 건 다이오드에서 발생한 2.85㎝ 파장대역의 마이크로파를 이용하여 반사왿� 굴졻 및 편광 실험을 수행하고 파동의 중첩으로 정상파를 형성하여 그로부터 파장을 정확하게 측정한다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 마이크로파의 반사
그림과 같이 공기 속을 진행하는 파동이 매끄러운 표면에 특정각도로 입사한다고 할 때 입사각과 반사각은 법선과 입사파, 반사파왿� 이루는 각을 말한다. 이때 실험적인 결과에 의해 입사각과 반사각은 같다.

나. 마이크로파의 굴졻
마이크로파가 한 매질에서 다른 매질로 진행할 경우 직진하지 않고 꺾이는 현상을 빛의 굴졻이라고 부른다. 이러한 현상이 일어나는 이유는 두 물질 속에서 전자기파의 속력이 차이가 나기 때문이다. 굴졻하는 전자기파의 성질은 간단한 법칙으로 표현가능한데 그 법칙을 굴졻의 법칙, 스넬의 법칙이라고 부른다.

(상수 과 는 굴졻률인데 빛이 통과하는 두 매질에 따라 달라진다. 각도 과 는 두 매질 사이의 경계에 대하여 수직인 선에 대한 파선의 각도이다.) 진공에서는 굴졻률이 1.0으로 정의되어 있고 공기 중에서는 1에 매우 가깝다. 많은 경우 근사적으로 1로 쓰기도 한다. 어떤 물질도 1보다 작은 굴졻률을 갖지는 못한다. 진공을 제외한 모든 매질에서는 굴졻률이 입사광의 파장에 따라 변한다.

다. 마이크로파의 편광
빛은 전자기파의 일종이다. 빛은 파동과 입자의 이중성을 지니고 있다. 빛이 파동이라고 한다면 x,y축 성분이 있다고 가정할 수 있다. 편광이란 한자 그대로 광(빛)의 편을 나눈다는 말이다. 즉, 진공에서왿� 같이 전기장과 자기장이 진행방향에 수직인 빛에 대해 진행방향에 수직한 임의의 평면에 전기장의 방향이 일정한 빛을 편광이라고 한다. 쉽게 말하자면 편광이란 파동의 진동방향이 어느 한쪽만 가리키는 빛을 말한다. 달리 말하면 빛의 x,y축 성분의 파동 중 한 성분만을 통과시킨다고 볼 수 있다.