전자기파(EM)를 송수신할 수 있는 안테나를 안테나라고 합니다. 이러한 전자기파에는 태양에서 나오는 빛과 휴대전화에서 수신되는 파동이 포함됩니다. 우리 눈은 특정 주파수의 전자기파를 감지하는 수신 안테나입니다. "우리는 각 파동에서 색깔(빨강, 초록, 파랑)을 봅니다. 빨강과 파랑은 눈이 감지할 수 있는 서로 다른 주파수의 파동일 뿐입니다."
모든 전자기파는 공기나 공간에서 동일한 속도로 전파됩니다. 이 속도는 약 6억 7천 1백만 킬로미터/시간(10억 킬로미터/시간)입니다. 이 속도를 빛의 속도라고 합니다. 빛의 속도는 음파의 속도보다 약 백만 배 빠릅니다. 빛의 속도는 "C"에 대한 공식으로 나타낼 수 있습니다. 우리는 시간을 미터, 초, 그리고 킬로그램으로 측정할 것입니다. 앞으로 사용할 공식들을 기억해 두세요.
주파수를 정의하기 전에 먼저 전자기파가 무엇인지 정의해야 합니다. 전자기파는 어떤 근원(안테나, 태양, 라디오 타워 등)에서 퍼져나가는 전기장입니다. 이 전기장을 따라 이동하면서 자기장도 함께 발생합니다. 이 두 장이 합쳐져 전자기파를 이룹니다.
우주는 이러한 파동이 어떤 형태든 취할 수 있도록 허용합니다. 하지만 가장 중요한 형태는 사인파입니다. 그림 1에 사인파가 나타나 있습니다. 전자기파는 위치와 시간에 따라 변화합니다. 그림 1은 공간적 변화를, 그림 2는 시간적 변화를 보여줍니다.
그림 1. 위치에 따른 사인파 그래프.
그림 2. 시간에 따른 사인파 그래프를 그리시오.
파동은 주기적입니다. 파동은 "T"자 모양으로 매초마다 반복됩니다. 공간상의 함수로 나타낸 파동 반복 후의 거리는 다음과 같습니다.
이것을 파장이라고 합니다. 주파수(기호 "F")는 파동이 1초 동안 완료하는 완전한 주기의 수를 나타냅니다(200년 주기는 시간의 함수로 200Hz 또는 초당 200헤르츠로 표기됩니다). 수학적으로는 아래와 같은 공식이 있습니다.
사람이 걷는 속도는 보폭(파장)과 보폭 빈도(주파수)를 곱한 값에 따라 달라집니다. 파동의 이동 속도도 이와 유사합니다. 파동의 진동 속도("F")에 주기( )당 보폭 수를 곱하면 파동의 속도가 됩니다. 다음 공식을 기억해 두세요.
요약하자면, 주파수는 파동이 진동하는 속도를 나타내는 척도입니다. 모든 전자기파는 동일한 속도로 이동합니다. 따라서 전자기파가 다른 파동보다 더 빠르게 진동한다면, 더 빠른 파동은 파장이 더 짧아야 합니다. 파장이 길다는 것은 주파수가 낮다는 것을 의미합니다.
게시 시간: 2023년 12월 1일
