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PHYSICS

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[Section 3] 기하 광학의 시스템 광학 목차 보기 [Intro] 광학 미리보기 미지의 광학 광학은 빛을 기술하는 학문으로 기원전부터 현재까지도 꾸준히 연구되어왔지만 아직까지 정확히 무엇이다라고 이야기할 수 없는 성질을 가지고 있다. 현재 빛은 맥스웰 방정식을 hookspedia.tistory.com INTRO 기하광학은 빛을 광선(ray)으로 근사하여, 광선의 진행 경로에 따라서 굴절, 투과, 그리고 반사 현상을 기술하는 학문이다. 광선이 어떤 광학 시스템을 투과하면 광선의 진행 경로가 달라지는데, 기하광학에서의 광학 시스템과 특징을 알아보도록 하자. 곡면 광학 시스템 광선이 유리와 같은 비정질 고체 물질로 투과하면, 굴절률의 정도에 따라 속도가 달라지는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 굴절률이 작은 매질에서 높은 매질로 투과할 때, 광..
[Section 1] 에너지 방정식 물리역학 목차보기 [INTRO] 물리역학 미리보기 물리역학은 물체의 운동에 대해 체계적으로 정리한 고전역학이다. 절대적 기준의 좌표계를 이용하여 물체의 운동을 기술하는 물리역학은 미래를 정확히 예측하고자 하는 인간의 욕망에서 비롯 hookspedia.tistory.com INTRO 역학적으로 에너지를 기술한다는 것은 운동에너지와 위치에너지를 모두 보겠다는 말과 일치한다. 에너지의 보존 법칙에 따라 역학적으로 운동에너지와 위치에너지의 합은 항상 일정하다. 보존계와 에너지 방정식 보존계(Conservative System)는 역학적 에너지가 보존되는 힘이 작용하는 계를 말한다. 이 보존력의 대표적인 예시가 바로 중력이라 할 수 있다. 중력은 항상 지구 중심으로 향하고, 중력에 대한 일의 양은 물체의 높이에 ..
[Section 1] 온도의 단위 열역학 미리 보기 [INTRO] 열역학 미리보기 미시적 세계의 해석 물리학의 꽃이 양자역학이라면, 그 뿌리는 열역학이라고 할 수 있다. 열역학은 미시적 세계에 동시 다발적으로 일어나는 현상을 통계학적으로 설명하기를 시도하였다. 우리 hookspedia.tistory.com INTRO 온도는 높은 곳에서 낮은 곳으로 그 정도가 변화하는 성질을 가지고 있다. 이 열이라는 것은 본질적으로 기체의 운동이므로 에너지라 할 수 있고, 에너지에 따라 물체의 상이 변화한다. 대표적으로 물은 특정 온도를 기점으로 고체, 액체, 기체로 상 변화를 일으키는 것으로 알려져 있다. 물론 온도에 의존적으로 상변화가 발생하는 것은 아니지만, 물의 상 변화를 발생시키는 온도에 대해 먼저 알아보도록 하자. 물의 상변화 온도 _ 1 기..
[INTRO] 열역학 미리보기 미시적 세계의 해석 물리학의 꽃이 양자역학이라면, 그 뿌리는 열역학이라고 할 수 있다. 열역학은 미시적 세계에 동시 다발적으로 일어나는 현상을 통계학적으로 설명하기를 시도하였다. 우리가 일상에서 쉽게 느끼는 뜨거움과 차가움에 대해 조금 더 본질적으로 생각해본다면, 미시적인 세계에서 엄청난 수의 기체, 액체 등의 분자들이 우리의 몸과 상호작용하고 있음을 관찰할 수 있다. 분자들 개개의 해석은 불가능에 가까우므로 우리는 단순히 온도라는 물리량으로 미시적 세계를 설명하려고 하는 것이다. 온도가 달라지면 분자들의 평균 운동량에도 변화가 발생한다. 열역학을 배워봄으로써 미시적 세계를 통계학적으로 설명하는 것이 얼마나 타당한 것인지를 확인해보자. [Section 1] 미시적 세계의 기본 [A] [PHYSICS/Th..
[Section 1] 힘과 에너지의 기본 성질 물리역학 목차보기 [INTRO] 물리역학 미리보기 물리역학은 물체의 운동에 대해 체계적으로 정리한 고전역학이다. 절대적 기준의 좌표계를 이용하여 물체의 운동을 기술하는 물리역학은 미래를 정확히 예측하고자 하는 인간의 욕망에서 비롯 hookspedia.tistory.com INTRO 일정한 힘의 가장 대표적인 예로는 중력이 존재한다. 일정한 힘이 작용할 때 운동 방정식을 어떻게 기술하는지 뉴턴 역학을 통해 알아보도록 하자. 일정한 힘의 작용 뉴턴 역학에서 운동 방정식은 축에 대한 힘으로 기술된다. 이때 변수는 위치 x, 속도 v, 시간 t 기호를 사용한다. 만약 일정한 힘이 어떠한 물체에 작용한다면, 그 물체의 운동 방정식의 변수들은 다음과 같은 관계를 보인다. 일정한 힘의 가장 좋은 예시는 바로 중력이다..
[Section 1] 직렬 연결과 병렬 연결 * 전자회로 목록보기 [Intro] 전자회로 미리보기 Section 1 전자회로의 기초 [A] [PHYSICS/Electronic Circuit] - [Section 1] 전자회로의 기본 용어 hookspedia.tistory.com 0. INTRO 회로에 전압이 걸리면, 전류가 도선에 흐르게 된다. 흐르는 전류의 양은 회로가 어떤 연결을 하느냐에 따르게 흐르게 된다. 이번 강의에서는 두 가지 연결방법인 직렬연결과 병렬연결에 대해 알아보기로 한다. 1. 직렬연결(Series Connection) 다음과 같이 회로가 어떠한 분기점을 형성하지 않는 연결 방법을 직렬연결이라고 한다. 직렬 연결로 된 회로의 저항을 계산하는 법은 간단하다. 다음과 같이 두 개의 직렬연결 회로를 보자. 위와 같이 직렬로 연결된 두..
[Section 1] 저항기(Resistor)의 원리 * 전자회로 목록보기 [Intro] 전자회로 미리보기 Section 1 전자회로의 기초 [A] [PHYSICS/Electronic Circuit] - [Section 1] 전자회로의 기본 용어 hookspedia.tistory.com 0. INTRO 저항은 전류의 흐름을 방해하는 역할을 한다. 이것은 역학에서 마찰력과 아주 유사한 특징을 가지고 있는데, 전기 회로에서도 저항은 매우 중요한 역할을 한다. 오늘은 저항기의 원리에 대해 알아보도록 하자. 1. 저항을 결정하는 물리량 어떤 물체의 저항을 결정하기 위해서는 다음과 같이 총 3개의 물리량이 필요하다. 다음의 그림을 참고하도록 하자. 위의 그림과 같이 어떤 물체의 면적(S)과 그 길이(L), 그리고 σ를 알면 그 물체의 저항을 계산할 수 있다. 전자기..
[Section 1] 키르히호프의 법칙(Kirchhoff) * 전자회로 목록보기 [Intro] 전자회로 미리보기 Section 1 전자회로의 기초 [A] [PHYSICS/Electronic Circuit] - [Section 1] 전자회로의 기본 용어 hookspedia.tistory.com 0. INTRO 구스타프 키르히호프(Gustav Kirchhoff)는 1845년에 전기회로에 전하량과 에너지 보존의 법칙을 근거로 키르히호프의 규칙(Kirchhoff's rules)이라는 아주 명료한 공식을 만들어냈다. 이는 간단하지만, 아주 강력한 법칙이므로 회로에서 자주 언급된다. 전하는 갑자기 생겨나지도, 없어지지도 않는다는 이 회로에 관한 개념을 알아보기로 하자. 1. 키르히호프의 법칙(Kirchhoff's laws, KCL) KCL은 회로상에서 특징적인 점(Node..
[Section 1] 고전적으로 질량을 측정하는 방법 물리역학 목차보기 [INTRO] 물리역학 미리보기 물리역학은 물체의 운동에 대해 체계적으로 정리한 고전역학이다. 절대적 기준의 좌표계를 이용하여 물체의 운동을 기술하는 물리역학은 미래를 정확히 예측하고자 하는 인간의 욕망에서 비롯 hookspedia.tistory.com INTRO 물체의 운동법칙을 기술하는 뉴턴의 제1,2, 그리고 3법칙에 대해서 알게 되었다. 힘은 결국 질량에 의해서 계산되던데, 그러면 질량은 어떻게 측정하는 것인가? 속도의 시간 변화와 질량이 만드는 힘 가속도는 속도의 시간 변화량이다. 0에 한없이 가깝지만 0이 아닌 시간 동안에 변화하는 속도를 가속도로 정의하는 것이다. 속도를 v라 할 때, 가속도 a는 수식적으로 다음과 같이 나타낸다. 이 속도 물리량은 방향과 크기가 모두 존재하..
[Section 1] 물체의 운동 법칙 물리역학 목차보기 [INTRO] 물리역학 미리보기 물리역학은 물체의 운동에 대해 체계적으로 정리한 고전역학이다. 절대적 기준의 좌표계를 이용하여 물체의 운동을 기술하는 물리역학은 미래를 정확히 예측하고자 하는 인간의 욕망에서 비롯 hookspedia.tistory.com INTRO 관성 기준계는 그 자체로 뉴턴의 첫 번째 운동 법칙을 의미한다. 즉, 시간과 공간은 상대적일 가능성이 높기 때문에 우리는 절대적인 기준계가 아니라 새로이 생기는 힘이 없는 좌표계를 갖는 것으로 운동을 기술해야 한다는 것이다. 관성(inertia)의 기준은 질량(mass) 관성이라는 단어 그 자체가 바로 없던 힘이 갑자기 생기지 않는다는 것을 함축적으로 표현하는 개념이다. 즉, 물체의 운동은 원래의 운동 성질을 가지고 있어야 한..
[Section 1] 관성 기준계(Inertial Reference system) 물리역학 목차보기 [INTRO] 물리역학 미리보기 물리역학은 물체의 운동에 대해 체계적으로 정리한 고전역학이다. 절대적 기준의 좌표계를 이용하여 물체의 운동을 기술하는 물리역학은 미래를 정확히 예측하고자 하는 인간의 욕망에서 비롯 hookspedia.tistory.com INTRO 물리역학은 관성 기준계를 기반으로 서술된다. 즉, 모든 물체는 현재의 운동 상태를 유지하려는 성질을 가지고 있다는 뜻이다. 뉴턴의 첫 번째 역학 법칙인 관성 기준계에 대해 명확히 이해해보자. 관성 기준계와 좌표계 가장 먼저, 관성 성질을 수학적으로 기술하기 위해서는 물체의 위치와 시간 정보를 갖는 좌표계가 필요하다. 이 관성 기준계에 대한 하나의 시간과 좌표를 가진 공간적 틀(frame)을 관성 좌표계(inertial fram..
[INTRO] 도파관 이론 미리보기 다음의 헬름홀츠 방정식이 어떻게 유도되는지, 어떤 의미를 가지고 있는지 충분히 이해할 수 있다. 이번에 공부해볼 도파관 이론은 사실 대학원 수준으로 그 과정이 꽤나 어려울 수 있다. 물리학 혹은 전기 공학 등의 학부 커리큘럼을충분히 공부했다면, 다음의 헬름홀츠 방정식(평면파 가정)이 어떻게 유도되는지, 어떤 의미를 가지고 있는지 충분히 이해할 수 있을 것이다. 위의 내용을 잘 모르겠다면, 그러나 알고 싶다면 아래의 지식 목록을 순서대로 습득하고 다시 도전해보자. 1. 전자기 공학 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기 공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기 공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEER..

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