2014년05월25일 46번
[전기자기학] 전자파가 유전율과 투자율이 각각 ε1 과 μ1 인 매질에서 ε2 와 μ2 인 매질에 수직으로 입사할 경우, 입사전계 E1 과 입사자계 H1 에 비하여 투과전계 E2 와 투과자계 H2 의 크기는 각각 어떻게 되는가? (단, 
이다)
이다)- ① E2, H2모두 E1. H1에 비하여 크다.
- ② E2, H2모두 E1. H1에 비하여 적다.
- ③ E2는 E1에 비하여 크고, H2는 H1에 비하여 적다.
- ④ E2는 E1에 비하여 크고, H2는 H1에 비하여 크다.
(정답률: 알수없음)
문제 해설
전자파가 매질에서 전파될 때, 매질의 유전율과 투자율에 따라 전자파의 속도가 결정된다. 유전율과 투자율이 다른 두 매질을 가로지르는 전자파는 경계면에서 굴절(refraction)되며, 이 때 전자파의 진행 방향이 바뀐다. 이 때, 전자파의 진행 방향이 바뀌므로, 전자파의 크기도 바뀌게 된다.
경계면에서 전자파의 크기가 바뀌는 이유는, 매질의 유전율과 투자율이 다르기 때문에, 전자파의 진행 방향이 바뀌면서 매질 내에서 전자파가 전달되는 속도가 달라지기 때문이다. 이 때, 전자파의 크기는 전자파의 진행 방향과 수직인 방향의 전자장과 자기장의 크기에 의해 결정된다.
따라서, 전자파가 유전율과 투자율이 각각 ε1 과 μ1 인 매질에서 ε2 와 μ2 인 매질에 수직으로 입사할 경우, 입사전계 E1 과 입사자계 H1 에 비하여 투과전계 E2 와 투과자계 H2 의 크기는 각각 다음과 같다.
E2 는 E1 에 비하여 크고, H2 는 H1 에 비하여 크다.
이는 전자파가 매질에서 전파될 때, 전자파의 진행 방향이 바뀌면서 매질 내에서 전자파가 전달되는 속도가 달라지기 때문에, 전자파의 크기가 바뀌게 되는데, 이 때 전자파의 크기는 전자파의 진행 방향과 수직인 방향의 전자장과 자기장의 크기에 의해 결정되기 때문이다.
경계면에서 전자파의 크기가 바뀌는 이유는, 매질의 유전율과 투자율이 다르기 때문에, 전자파의 진행 방향이 바뀌면서 매질 내에서 전자파가 전달되는 속도가 달라지기 때문이다. 이 때, 전자파의 크기는 전자파의 진행 방향과 수직인 방향의 전자장과 자기장의 크기에 의해 결정된다.
따라서, 전자파가 유전율과 투자율이 각각 ε1 과 μ1 인 매질에서 ε2 와 μ2 인 매질에 수직으로 입사할 경우, 입사전계 E1 과 입사자계 H1 에 비하여 투과전계 E2 와 투과자계 H2 의 크기는 각각 다음과 같다.
E2 는 E1 에 비하여 크고, H2 는 H1 에 비하여 크다.
이는 전자파가 매질에서 전파될 때, 전자파의 진행 방향이 바뀌면서 매질 내에서 전자파가 전달되는 속도가 달라지기 때문에, 전자파의 크기가 바뀌게 되는데, 이 때 전자파의 크기는 전자파의 진행 방향과 수직인 방향의 전자장과 자기장의 크기에 의해 결정되기 때문이다.
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