학문
전자기파는 진공에서도 어떻게 전달될 수 있는 건가요?
일반적으로 소리 같은 경우는 진공 상태에는 전달이 되질 않습니다. 그러나 매질이 없어도 전기장과 자기장의 상호 작용으로 전자기파는 전파되는데, 이러한 원리는 무엇이고, 통신 기술에는 이것이 어떤식으로 활용되나요?
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
전자기파는 전기장이 변하면서 자기장이 생기고, 반대로 자기장이 변하면 다시 전기장이 생기면서 서로를 계속 만들어 냅니다. 이러한 원리를 통해 앞으로 퍼져나가서 진공에서도 전파가 되는 것이죠.
이 관계는 전자기학의 아버지라 불리는 맥스웰 방정식이 설명하고 있습니다. 결과적으로 전자기파의 속도가 빛의 속도와 같다는 결론이 나오죠.
통신이라는 것도 이 전자기파에 정보를 실어 보내는 방식이기 때문에, 전기 신호로 파의 크기나 위상이나 주파수를 조절해서 데이터를 싣고, 수신기는 그 변화를 다시 전기 신호로 복원하는 방식으로 통신이 이루어진다고 보실 수 있습니다.
안녕하세요. 신광현 전문가입니다.
전자기파는 진공에서도 전기장과 자기장의 상호 유도로 전파되며, 소리처럼 매질이 필요 없습니다.
변화하는 전기장이 자기장을 만들고, 자기장이 다시 전기장을 유도하는 반복 과정으로 빛의 속도로 이동합니다.
핵심 원리
맥스웰 방정식에 따라 전기장(E)과 자기장(B)이 서로 직각으로 진동하며 에너지를 전달합니다.
소리는 기계적 진동이지만, 전자기파는 자체 파동으로 진공 전파가 가능합니다.
통신 활용무선 통신(Wi-Fi, 5G), 위성·우주 통신, 레이더 등에서 안테나로 신호를 방사해 데이터 전송에 사용됩니다.
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
전자기파는 전기장과 자기장이 서로를 끊임없이 만들어냅니다. 그리고 스스로 나아가는 성질이 있어서, 매질이 없어도 우주 끝까지 전달될수 있어요. 소리와 다르게 자급자족하며 에너지를 퍼뜨리는 원리 덕분에, 공기가없는 진공상태에서도 통신이 가능합니다. 이러한 특성을 이용해스 정보를 전파에 실어 보내는 것이 우리가 매일쓰는 스마트폰이나 Wi-Fi 기술의 핵심이라할 수 있습니다. 더나아가서 이덕분에 멀리 떨어진 화성 탐사선과도 자유롭게 데이터를 주고받을수 있습니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
전자기파는 물질 매질의 진동이 아니라 시간에 따라 변하는 전기장이 자기장을 만들고 그 자기장이 다시 전기장을 유도하는 상호작용으로 스스로를 유지하며 공간을 따라 전파되기 때문에 진공에서도 빛의 속도로 전달됩니다. 이런 원리를 이용해 안테나에서 교류 전류로 전기장을 흔들어 전자기파를 방출하고 다른 안테나가 그 변화를 다시 전기 신호로 바꾸어 무선통신·위성통신·레이더·와이파이 등이 이루어집니다