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ENGINEERING

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[Section 2] 위상이 다른 두 파동의 중첩 _ 타원 편광 전자기파동 목차보기 [INTRO] 전자기파동 미리보기 맥스웰 방정식을 통해서 유도된것은 빛 또한 전자기파의 일부라는 것이었다. 따라서 전자기파동은 광학에서 다루는 내용과 크게 다르지 않다. 이 전자기파동의 기술에 대해 배우기 전에 전자기 hookspedia.tistory.com 0. INTRO 원 편광에서 중첩되는 두 전기장의 진폭은 동일하다. 만약 진폭이 다르면 어떻게 될까? 타원 편광은 위상이 90도 차이 나고 진폭 또한 다른 두 전기장의 중첩 상황에 대해서 설명한다. 1. 타원 편광 - 파동 (Elliptical polarized wave) 편의를 위해서 우원 편광에 해당하는 전기장 식을 고려하도록 하자. 여기에서도 진폭이 다른 두 가지 경우가 존재한다. 첫 번째는 x축 진동 전기장의 진폭이 y축 ..
[Section 2] 위상이 다른 두 파동의 중첩 _ 원 편광 전자기파동 목차보기 [INTRO] 전자기파동 미리보기 맥스웰 방정식을 통해서 유도된것은 빛 또한 전자기파의 일부라는 것이었다. 따라서 전자기파동은 광학에서 다루는 내용과 크게 다르지 않다. 이 전자기파동의 기술에 대해 배우기 전에 전자기 hookspedia.tistory.com 0. INTRO 앞에서는 위상이 동일한 두 파동에 대해서 중첩된 결과에 대해 알아보았다. 그렇다면, 위상이 90도 차이나는 두 파동이 중첩되면 어떤 결과를 가져올까? 진폭이 같고 위상이 90도 다른 두 파동의 중첩 결과에 대해 알아보자. 1. 원 편광 - 파동(Circularly polarized wave) 다음과 같이 진폭이 같고 축이 직교하는 두 전기장 식을 고려하자. x축과 y축으로 진동하는 두 전기장의 위상이 90도 차이 ..
[Section 2] 편광과 중첩 전자기파동 목차보기 [INTRO] 전자기파동 미리보기 맥스웰 방정식을 통해서 유도된것은 빛 또한 전자기파의 일부라는 것이었다. 따라서 전자기파동은 광학에서 다루는 내용과 크게 다르지 않다. 이 전자기파동의 기술에 대해 배우기 전에 전자기 hookspedia.tistory.com 0. INTRO 지금까지는 전기장의 진동 축을 1차원 상에서만 고려하였는데, 이렇게 하나의 축을 가지고 진동하는 전기장을 선형 편광(linearly polarized)되었다고 말한다. 전기장의 편광은 진동하는 방향 축을 설명한다. 한편, 전기장 페이저 벡터는 기본적으로 시간 조화 함수로 가정하였으므로 파동은 중첩의 원리를 따른다. 그렇다면, 서로 다른 진동 축을 가지는 두 전기장의 중첩 상태는 어떻게 될까? 1. 선형 편광(Lin..
[Section 2] 전자기파의 기본 모드(TEM-WAVE) 전자기파동 목차보기 [INTRO] 전자기파동 미리보기 맥스웰 방정식을 통해서 유도된것은 빛 또한 전자기파의 일부라는 것이었다. 따라서 전자기파동은 광학에서 다루는 내용과 크게 다르지 않다. 이 전자기파동의 기술에 대해 배우기 전에 전자기 hookspedia.tistory.com 0. INTRO 전자기파의 가장 기본적인 가정으로 가로모드 전자기파가 있다. 이 횡 방향 전자기(Transverse Electromagnetic, TEM)이라 불리는 파동은 균일한 위상의 평면파가 특정 방향으로 진행하고 있다고 가정할 때, 전기장과 자기장은 항상 수직 하다는 기본 가정이다. 이 TEM의 기본 가정으로 기술한 전자기장식은 두 가지 장점을 가지고 있다. 1. TEM wave와 평면파 TEM wave와 평면파 가정은 파..
[Section 1] 시간조화 전자기장과 맥스웰 방정식 전자기파동 목차보기 [INTRO] 전자기파동 미리보기 맥스웰 방정식을 통해서 유도된것은 빛 또한 전자기파의 일부라는 것이었다. 따라서 전자기파동은 광학에서 다루는 내용과 크게 다르지 않다. 이 전자기파동의 기술에 대해 배우기 전에 전자기 hookspedia.tistory.com 0. INTRO 페이저 개념을 맥스웰 방정식에 적용하면, 전자기장의 기술이 더욱 용이해진다. 이번에는 맥스웰 방정식에 페이저 개념을 적용하여 나타나는 파동에 대해 알아보도록 하자. 1. 시간 조화 전자기장에 따른 맥스웰 방정식 시간 변화를 고려하는 전자기장에 대한 맥스웰 방정식과 페이저 개념은 다음과 같다. 자기장에도 페이저 개념을 적용하면, 맥스웰 방정식은 다음과 같이 변형된다. 2. 특수한 조건의 전자기 파동 시간 조화 맥스웰..
[Section 1] 평면파(Plane wave) 전자기파동 목차보기 [INTRO] 전자기파동 미리보기 맥스웰 방정식을 통해서 유도된것은 빛 또한 전자기파의 일부라는 것이었다. 따라서 전자기파동은 광학에서 다루는 내용과 크게 다르지 않다. 이 전자기파동의 기술에 대해 배우기 전에 전자기 hookspedia.tistory.com 0. INTRO 전자기파동의 평면파 가정은 전기장 혹은 자기장의 진동을 같은 방향과 같은 크기 그리고 같은 위상을 갖는 것으로 가정하여 파를 해석하는 단순한 방법이다. 평면파를 설명하는 가장 대표적인 예는 어떤 아주 작은 광원을 점으로 보는 것이다. 광원으로부터 나온 동일한 위상의 파면은 구를 형성하는데, 아주 멀리서 이 파면의 일부는 평면처럼 보이게 된다. 이는 마치 우리가 지면을 평면으로 보는 것과 같다. 1. 헬름홀츠 방정식..
[Section 1] 전자기파동(Electromagnetic wave) 전자기파동 목차보기 [INTRO] 전자기파동 미리보기 맥스웰 방정식을 통해서 유도된것은 빛 또한 전자기파의 일부라는 것이었다. 따라서 전자기파동은 광학에서 다루는 내용과 크게 다르지 않다. 이 전자기파동의 기술에 대해 배우기 전에 전자기 hookspedia.tistory.com 0. INTRO 전자기 공학에서 시간 조화 함수는 가장 일반적인 가정이라고 볼 수 있다. 시간 조화 함수는 사인과 코사인 함수의 성분으로 주기적으로 진동하는 함수를 일컫는다. 이는 중첩의 원리를 통해서 푸리에 함수로 확장하는 것이 가능하다. 즉, 중첩된 주기적인 함수는 어떠한 복잡한 파동 형태라도 묘사할 수 있다. 1. 시간-조화 전자기장 전기장 E와 자기장 B는 자유 공간에서 시간에 따라 공진하는 성격을 가지고 있다. 이는 맥스..
[Section 1] 포텐셜 함수(Potential Functions) 전자기파동 목차보기 [INTRO] 전자기파동 미리보기 맥스웰 방정식을 통해서 유도된것은 빛 또한 전자기파의 일부라는 것이었다. 따라서 전자기파동은 광학에서 다루는 내용과 크게 다르지 않다. 이 전자기파동의 기술에 대해 배우기 전에 전자기 hookspedia.tistory.com 0. INTRO 전기장의 포텐셜 함수는 스칼라 함수이었고, 자기장의 포텐셜 함수는 벡터였다. 맥스웰 방정식에 이를 적용하여, 스칼라 함수가 만드는 방정식에 대해 알아보자. 1. 시간에 의존하는 맥스웰 방정식 시간에 의존하는 맥스웰 방정식에 전자기장의 포텐셜 함수를 적용해 보자. 먼저, 벡터 포텐셜을 다음과 같이 패러데이의 법칙에 적용한다. 좌항을 우항으로 넘기면 다음과 같아진다. 이 식은 회전 연산자 내부의 항은 회전하지 않는다는..
[INTRO] 전자기파동 미리보기 맥스웰 방정식을 통해서 유도된것은 빛 또한 전자기파의 일부라는 것이었다. 따라서 전자기파동은 광학에서 다루는 내용과 크게 다르지 않다. 이 전자기파동의 기술에 대해 배우기 전에 전자기공학을 이해하고 배우기를 추천한다. Section 1. 맥스웰 방정식과 파동 방정식 [A] [ENGINEERING/Electromagnetic Wave] - [Section 1] 포텐셜 함수(Potential Functions) [B] [ENGINEERING/Electromagnetic Wave] - [Section 1] 전자기파동(Electromagnetic wave) [C] [ENGINEERING/Electromagnetic Wave] - [Section 1] 평면파(Plane wave) [D] [ENGINEERING/E..
[Section 4] 변형된 맥스웰 방정식과 경계조건 정리 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 적분형 맥스웰 방정식을 적용함으로써 자연스럽게 유도되는 경계조건은 물질의 경계면에서 발생하는 전자기 현상을 설명하는데 필요하다. 이 물질의 경계조건에 대한 의미를 알아보도록 하자. 1. 접선 방향의 전자기장 성분 서로 다른 두 물질이 이루는 경계면에서 맥스웰 방정식의 첫 번째와 두 번째 식을 적용하면, 다음과 같은 접선 방향의 전기장과 자기장 관계식을 유도할 수 있..
[Section 4] 맥스웰 방정식(Maxwell's Equation) 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 제임스 클러크 맥스웰(James Clerk Maxwell)은 전자기의 통합을 통해서 도출해낸 식을 통해서 빛 또한 전자기파의 일부임을 증명해내었다. 20세기 아름다운 방정식 중 하나로 손꼽히는 맥스웰 방정식에 대해 알아보자. 1. 정적인 상황에서의 맥스웰 방정식 전기장과 자기장이 시간과 무관하게 일정한 상황이라고 가정해보자. 전기장과 자기장의 발산과 회전식은 다음과..
[Section 4] 패러데이 법칙과 유도기전력 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 정적인 전기장과 자기장 필드는 단순하지만, 변화하는 전기장과 자기장의 현상을 설명할 수 없다. 이번에는 변화하는 전기장에 대해 알아보고, 패러데이의 유도 기전력 개념에 대해 알아보도록 하자. 1. 자기장의 시간 변화 전도체의 고리안에 자기장이 시간에 따라 변화하게 되면 전류를 형성하게 된다. 이 실험은 마이클 패러데이(Michael Faraday)에 의해 공식적으로..

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