전자파 및 평면파
전기기사 필기 2010년 3회 11번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 전자계 |
|---|---|
| 인지 유형 | trap |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
방향으로 진행하는 평면파에 대한 설명으로 잘못된 것은?
선택지 분석
1
성분이 이다.
오답 함정 분석
평면파는 진행 방향 성분이 존재하지 않는 횡파(TEM파)이므로 방향 진행 시 성분은 실제로 입니다.
2
의 미분 계수가 이다.
오답 함정 분석
균일 평면파는 진행 방향에 수직인 평면( 평면)에서 전계와 자계의 세기가 일정하므로 에 대한 변화율은 입니다.
3
의 미분 계수가 이다.
오답 함정 분석
균일 평면파는 진행 방향에 수직인 단면 내에서 위상과 크기가 동일하므로 에 대한 미분 계수는 이 맞습니다.
의 미분 계수가 이다.
정답 상세 해설
방향으로 진행하는 평면파는 축을 따라 위상이 변화하므로 에 대한 미분 계수는 이 될 수 없습니다.
•
Step 1: 평면파의 진행 특성을 분석합니다. 방향으로 진행하는 파동은 값이 변화함에 따라 위상(eta z)이 변하게 됩니다.
•
Step 2: 파동 함수를 수식으로 표현합니다. 방향으로 진행하는 전계 는 와 같이 표현되며, 이는 전계가 의 함수임을 나타냅니다.
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Step 3: 에 대한 미분을 수행합니다. 위 식을 에 대해 미분하면 가 되며, 이는 이 아니므로 의 미분 계수가 이라는 설명은 잘못된 것입니다.
자주 묻는 질문
Q.
평면파에서 성분이 이라는 것은 무엇을 의미하나요?
파동의 진행 방향인 축 성분의 전계와 자계가 존재하지 않는 횡파(TEM) 특성을 의미합니다.
Q.
왜 와 에 대한 미분 계수는 인가요?
균일 평면파는 진행 방향에 수직인 평면상에서 모든 점의 전계와 자계 세기가 동일하여 해당 방향으로의 변화율이 없기 때문입니다.
Q.
진행 방향에 대한 미분 계수가 이 되면 어떻게 되나요?
진행 방향에 대한 미분 계수가 이면 파동이 공간적으로 전파되지 않고 정지해 있는 상태를 의미하게 되어 파동의 정의에 어긋납니다.