2009년03월01일 18번

[전기자기학]
비유전율 ℇr=4, 비투자율 ℇμ=1인 매질 내에서 주파수가 1[GHz]인 전자기파의 파장은 몇 [m]인가?

① 0.1m
② 0.15m
③ 0.25m
④ 0.4m

(정답률: 54%)

문제 해설

전자기파의 파장 λ는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

λ = c / f

여기서 c는 진공에서의 빛의 속도이고, f는 주파수이다. 따라서 주어진 조건에서 파장을 구하기 위해서는 먼저 매질 내에서의 빛의 속도를 구해야 한다.

매질 내에서의 빛의 속도는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

v = c / √(εr * μr)

여기서 εr는 비유전율, μr는 비투자율이다. 따라서 주어진 조건에서 매질 내에서의 빛의 속도를 구하면 다음과 같다.

v = c / √(4 * 1) = c / 2

따라서 파장은 다음과 같이 구할 수 있다.

λ = c / f = (2 * v) / f = (2 * c) / (f * √(εr * μr)) = (2 * 3 * 10^8) / (10^9 * √(4 * 1)) = 0.15m

따라서 정답은 "0.15m"이다.

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