수직파 평행파 선편광

수직파 평행파 선편광

transverse wave longitudinal wave linear polarization

개요


🚧 이 포스트는 아직 이관 작업이 완료되지 않았습니다 🚧

5.JPG

위 그림과 같이 진행방향과 진동방향이 서로 수직인 파동을 수직파transverse wave, 횡파라고 한다. 반대로 진행방향과 진동방향이 서로 평행한 파동을 평행파longitudinal wave, 종파라고 한다.

편광

6.JPG

편광$(\mathrm{polarization})$ 이란 간단히 말해서 파동이 특정 방향으로 진동하는 것을 말한다. 수직파는 진행방향과 수직한 방향이 2개이므로 2개의 편광 상태를 가진다고 말할 수 있다. 줄을 위아래로 흔드는 경우 수직편광이며 복소 파동 함수는 다음과 같다. $$ \tilde{\mathbf{f}}_\perp (z, t) = \tilde{A} e^{i(kz-\omega t)}\mathbf{\hat{x}} $$ 줄을 좌우로 흔들면 수평편광이며 파동함수는 $$ \tilde{\mathbf{f}}_\parallel (z, t) = \tilde{A} e^{i(kz-\omega t)}\mathbf{\hat{y}} $$ 7.JPG $xy-$평면상의 임의의 방향 $\mathbf{\hat{n}}$으로 흔들게 되면 $$ \tilde{\mathbf{f}} = \tilde{A} e^{i(kz-\omega t)}\mathbf{\hat{n}} $$ 이때 $\mathbf{\hat{n}}$를 편광벡터$(\mathrm{polarization\ vector})$ 라 한다. 편광 벡터로 파동이 진동하는 면을 정의한다. $\mathbf{\hat{n}}$과 $\mathbf{\hat{x}}$가 이루는 각도 $\theta$를 편광각$(\mathrm{polarization\ angle})$ 이라 한다. 그러면 $$ \mathbf{\hat{n}}=\cos \theta\mathbf{\hat{x}}+\sin \theta \mathbf{\hat{y}} $$ 따라서 $\mathbf{\hat{n}}$방향으로 진동하는 파동은 수평 파동과 수직파동의 합으로 나타낼 수 있다. $$ \mathbf{\tilde{f}}(z,t)=(\tilde{A}\cos\theta)e^{i(kz-\omega t)}\mathbf{\hat{x}}+(\tilde{A}\sin\theta)e^{i(kz-\omega t)}\mathbf{\hat{y}} $$ 위와 같은 편광을 선편광$(\mathrm{linear\ polarization})$ 이라 한다.

댓글