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๊ณ„์‚ฐ ์ž…๋ ฅ

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1,000,000
ํ—ค๋ฅด์ธ  (Hz)
์‚ฌ์šฉ๋œ ์ „ํŒŒ ์†๋„ 299,792,458 m/s
๊ด€๊ณ„์‹ v = f ร— ฮป

์ด ๋ณ€ํ™˜๊ธฐ์˜ ๊ธฐ๋Šฅ

์ด ๋„๊ตฌ๋Š” ์ง„ํ–‰ํŒŒ์˜ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜์™€ ํŒŒ์žฅ์„ ์„œ๋กœ ๋ณ€ํ™˜ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ „ํŒŒ ์†๋„ยท์ฃผํŒŒ์ˆ˜ยทํŒŒ์žฅ ์‚ฌ์ด์˜ ๋ณดํŽธ์ ์ธ ๊ด€๊ณ„ ํ•˜๋‚˜์— ๊ธฐ๋ฐ˜ํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์–ด๋–ค ํŒŒ๋™์—๋„ ์ ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด ๋ฌผ๋ฆฌ ๋ฒ•์น™์€ ์–ด๋””์„œ๋‚˜ ๋™์ผํ•˜๋ฏ€๋กœ ํŠน์ • ๊ตญ๊ฐ€๋‚˜ ์ง€์—ญ์˜ ๊ทœ์ •์ด ๋”ฐ๋กœ ์ ์šฉ๋˜์ง€ ์•Š์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

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์†๋„๊ฐ€ ์ผ์ •ํ•˜๋ฉด ์ฃผํŒŒ์ˆ˜๊ฐ€ ๋†’์„์ˆ˜๋ก ํŒŒ์žฅ์€ ์งง์•„์ง‘๋‹ˆ๋‹ค.

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์†๋„ v๋กœ ์ง„ํ–‰ํ•˜๋Š” ๋ชจ๋“  ํŒŒ๋™์—์„œ ์†๋„, ์ฃผํŒŒ์ˆ˜ f, ํŒŒ์žฅ \(\lambda\)๋Š” $$v = f \times \lambda$$์˜ ๊ด€๊ณ„๋ฅผ ๋งŒ์กฑํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋ฅผ ๋ณ€ํ˜•ํ•˜๋ฉด ๋‘ ๊ฐ€์ง€ ๋ณ€ํ™˜์‹์ด ๋‚˜์˜ต๋‹ˆ๋‹ค. $$f = \frac{v}{\lambda}$$(ํŒŒ์žฅ์œผ๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜ ๊ตฌํ•˜๊ธฐ), $$\lambda = \frac{v}{f}$$(์ฃผํŒŒ์ˆ˜๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ํŒŒ์žฅ ๊ตฌํ•˜๊ธฐ)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์†๋„๋Š” ๋งค์งˆ์— ๋”ฐ๋ผ ๋‹ฌ๋ผ์ง‘๋‹ˆ๋‹ค. ์ง„๊ณต ์† ๋น›์€ ์ •ํ™•ํžˆ ์ดˆ๋‹น 299,792,458 m๋กœ ์ด๋™ํ•˜๊ณ , ๊ณต๊ธฐ ์ค‘ ์Œ์†์€ 20ยฐC ๋ถ€๊ทผ์—์„œ ์•ฝ 343 m/s, ๋ฐ”๋‹ท๋ฌผ ์† ์Œ์†์€ ๋Œ€๋žต 1500 m/s์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

๋งˆ๋ฃจ ์‚ฌ์ด์˜ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋กœ ํŒŒ์žฅ์„ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ์‚ฌ์ธํŒŒ, ํŒŒ๋™ ์†๋„ ํ™”์‚ดํ‘œ์™€ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜ ํ‘œ์‹œ ํฌํ•จ
ํŒŒ์žฅ(lambda)์€ ๋งˆ๋ฃจ ์‚ฌ์ด์˜ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ด๊ณ , ์ฃผํŒŒ์ˆ˜๋Š” 1์ดˆ์— ์ง€๋‚˜๊ฐ€๋Š” ํŒŒ๋™์˜ ์ˆ˜๋กœ, v = f ร— lambda๋กœ ์—ฐ๊ฒฐ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์‚ฌ์šฉ ๋ฐฉ๋ฒ•

ํŒŒ๋™ ์œ ํ˜•์„ ์„ ํƒํ•˜๋ฉด ํ•ด๋‹น ํ‘œ์ค€ ์†๋„๊ฐ€ ์ž๋™์œผ๋กœ ์ž…๋ ฅ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋˜๋Š” "๊ธฐํƒ€"๋ฅผ ๊ณจ๋ผ ์›ํ•˜๋Š” ์†๋„๋ฅผ m/s ๋‹จ์œ„๋กœ ์ง์ ‘ ์ž…๋ ฅํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฐ’์„ ํ•˜๋‚˜ ์ž…๋ ฅํ•œ ๋’ค ๋‹จ์œ„๋ฅผ ์„ ํƒํ•˜์„ธ์š”. ๊ธธ์ด ๋‹จ์œ„(nm, ยตm, mm, m, km)๋ฅผ ๊ณ ๋ฅด๋ฉด ์ž…๋ ฅํ•œ ์ˆซ์ž๋ฅผ ํŒŒ์žฅ์œผ๋กœ ์ฒ˜๋ฆฌํ•˜๊ณ , ์ฃผํŒŒ์ˆ˜ ๋‹จ์œ„(Hz, kHz, MHz, GHz, THz)๋ฅผ ๊ณ ๋ฅด๋ฉด ์ฃผํŒŒ์ˆ˜๋กœ ์ฒ˜๋ฆฌํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฉด ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๊ฐ€ ํŒŒ์žฅ(๋ฏธํ„ฐ)๊ณผ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜(ํ—ค๋ฅด์ธ )๋ฅผ ๋ชจ๋‘ ์•Œ๋ ค ์ค๋‹ˆ๋‹ค.

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์ „์ž๊ธฐํŒŒ(v = 299,792,458 m/s)๋ฅผ ์„ ํƒํ•˜๊ณ  100์„ ์ž…๋ ฅํ•œ ๋’ค MHz๋ฅผ ๊ณ ๋ฆ…๋‹ˆ๋‹ค. SI ๋‹จ์œ„๋กœ ํ™˜์‚ฐํ•œ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜๋Š” $$100 \times 10^{6} = 1.0 \times 10^{8}\ \text{Hz}$$์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ํŒŒ์žฅ์€ $$\lambda = \frac{299{,}792{,}458}{10^{8}} \approx 2.998\ \text{m}$$๋กœ, 100 MHz FM ๋ผ๋””์˜ค ์‹ ํ˜ธ์˜ ์•ฝ 3 m ํŒŒ์žฅ๊ณผ ์ผ์น˜ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

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ํŒŒ๋™ ์œ ํ˜•์— ๋”ฐ๋ผ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ์™œ ๋‹ฌ๋ผ์ง€๋‚˜์š”? ์ฃผํŒŒ์ˆ˜์™€ ํŒŒ์žฅ์€ ํŒŒ๋™์˜ ์†๋„๋ฅผ ํ†ตํ•ด ์„œ๋กœ ์—ฐ๊ฒฐ๋˜์–ด ์žˆ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฐ™์€ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜๋ผ๋„ ๋А๋ฆฐ ์ŒํŒŒ์—์„œ๋Š” ๋น ๋ฅธ ๋น›๋ณด๋‹ค ํ›จ์”ฌ ์งง์€ ํŒŒ์žฅ์ด ๋‚˜์˜ต๋‹ˆ๋‹ค.

์†๋„๋ฅผ ์ง์ ‘ ์ž…๋ ฅํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‚˜์š”? ๋„ค. "๊ธฐํƒ€(์ง์ ‘ ์ž…๋ ฅ)"๋ฅผ ์„ ํƒํ•˜๊ณ  0๋ณด๋‹ค ํฐ ์ „ํŒŒ ์†๋„๋ฅผ m/s ๋‹จ์œ„๋กœ ์ž…๋ ฅํ•˜๋ฉด ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

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์ตœ์ข… ์—…๋ฐ์ดํŠธ: