ํ์ฅ-์ฃผํ์ ๋ณํ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
์ด ๋๊ตฌ๋ ๋น, ์ ํ, ๋ง์ดํฌ๋กํ ๋ฑ ๋ชจ๋ ์ ์๊ธฐํ์ ํ์ฅ์ ๊ทธ์ ๋์ํ๋ ์ฃผํ์๋ก ๋ณํํด ์ค๋๋ค. ํ๋์ ์๋์ ํ์ฅ, ์ฃผํ์ ์ฌ์ด์ ๊ธฐ๋ณธ ๊ด๊ณ์์ ๋ฐํ์ผ๋ก ๊ณ์ฐํ์ฃ . ์ง๊ณต์์์ ๋น์ ์๋๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ผ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ชจ๋ ์ ์๊ธฐํ์ ๋ณดํธ์ ์ผ๋ก ์ ์ฉ๋๋ฉฐ, ํน์ ๊ตญ๊ฐ์ ๊ธฐ์ค์ด๋ ๊ฐ์ ์ ์ ํ ํ์ํ์ง ์์ต๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋จผ์ ํ์ฅ ๊ฐ์ ์ ๋ ฅํ ๋ค, ํด๋น ๊ฐ์ ๋จ์๋ฅผ ์ ํํ์ธ์ โ ๋๋ ธ๋ฏธํฐ(nm), ๋ง์ดํฌ๋ก๋ฏธํฐ(ยตm), ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ(mm), ์ผํฐ๋ฏธํฐ(cm), ๋ฏธํฐ(m) ์ค์์ ๊ณ ๋ฅด๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ ๋ ฅํ ํ์ฅ์ ๋ฏธํฐ ๋จ์๋ก ํ์ฐํ ๋ค์, ๋น์ ์๋๋ฅผ ๊ทธ ๊ฐ์ผ๋ก ๋๋์ด ์ฃผํ์๋ฅผ ํค๋ฅด์ธ (Hz), ๊ธฐ๊ฐํค๋ฅด์ธ (GHz), ํ ๋ผํค๋ฅด์ธ (THz) ๋จ์๋ก ๋ณด์ฌ ์ค๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
ํต์ฌ์ด ๋๋ ์์ \(f = c / \lambda\)์ ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ \(f\)๋ ํค๋ฅด์ธ ๋จ์์ ์ฃผํ์, \(c\)๋ ๋น์ ์๋(\(2.998 \times 10^{8}\) m/s), \(\lambda\)๋ ๋ฏธํฐ ๋จ์์ ํ์ฅ์ ๋ปํฉ๋๋ค. ์ฃผํ์์ ํ์ฅ์ ์๋ก ๋ฐ๋น๋ก ๊ด๊ณ์ฌ์, ํ์ฅ์ด ์งง์์๋ก ์ฃผํ์๋ ๋์์ง๋๋ค. ๋น์ ์๋๊ฐ ์ด๋น ๋ฏธํฐ(m/s)๋ก ์ ์๋์ด ์์ผ๋ฏ๋ก, ๋๋์ ์ ํ๊ธฐ ์ ์ ํ์ฅ์ ๋ฐ๋์ ๋ฏธํฐ ๋จ์๋ก ํ์ฐํด์ผ ํฉ๋๋ค.
$$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{2.998 \times 10^{8}}{\text{Wavelength} \times 10^{-9}}$$
๊ณ์ฐ ์์
ํ์ฅ์ด 500 nm์ธ ๋ น์๊ด์ ์๋ก ๋ค์ด ๋ด ์๋ค. ๋จผ์ ๋จ์๋ฅผ ํ์ฐํ๋ฉด \(500 \text{ nm} = 500 \times 10^{-9} \text{ m} = 5 \times 10^{-7} \text{ m}\)๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ์ด์ ๊ณต์์ ๋์ ํ๋ฉด $$f = \frac{2.998 \times 10^{8}}{5 \times 10^{-7}} = 5.996 \times 10^{14} \text{ Hz}$$ ์ฆ ์ฝ 599.6 THz์ ๋๋ค. ์ด ๊ฐ์ ๊ฐ์๊ด์ ์์ญ์ ์ ํํ ์ํฉ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ ํ(๋ผ๋์คํ)์๋ ์ ์ฉ๋๋์? ๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด 3 m์ฒ๋ผ ๊ธด ํ์ฅ์ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ์ฝ 99.9 MHz(0.0999 GHz)๊ฐ ๋์ค๋๋ฐ, ์ด๋ ์ ํ์ ์ธ FM ๋ผ๋์ค ์ฃผํ์์ ๋๋ค.
์ ์๋๋ฅผ ์ ํํ \(3 \times 10^{8}\)์ด ์๋๋ผ \(2.998 \times 10^{8}\)๋ก ์ฐ๋์? ๋น์ ์ ํํ ์๋๋ 299,792,458 m/s์ ๋๋ค. \(2.998 \times 10^{8}\)์ ์ฌ๊ธฐ์ ์ฌ์ฉํ๋, ํํ ์ฐ์ด๋ ์ ๋ฐํ ๊ทผ์ฟ๊ฐ์ ๋๋ค.
๋งค์ง์ด ์ํฅ์ ์ฃผ๋์? ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ง๊ณต์ ์ ์ ๋ก ํฉ๋๋ค. ์ ๋ฆฌ๋ ๋ฌผ ์์์๋ ๋น์ด ๋ ๋๋ฆฌ๊ฒ ์งํํ๋ฏ๋ก, ๊ฐ์ ํ์ฅ์ด๋ผ๋ ์ค์ ์ฃผํ์๋ ์ฝ๊ฐ ๋ฌ๋ผ์ง๋๋ค.