전자파의 반사 | 정의 및 반사계수

전자기파의 반사

전자기파가 다른 두 매질 사이의 경계면, 예를 들어 공기와 유리 사이를 만나게 되면, 파동의 일부는 첫 번째 매질로 반사되고 일부는 두 번째 매질로 전달됩니다. 이 현상을 반사라고 합니다. 전자기파의 반사는 반사의 법칙과 파동의 성질을 사용하여 이해할 수 있습니다.

반사의 법칙

반사에는 두 가지 주요 법칙이 있습니다:

• 입사각(θ_i)은 반사각(θ_r)과 같습니다. 즉, 전자기파가 표면에 충돌할 때, 접근한 같은 각도로 표면에서 반사됩니다.
• 입사파, 표면에 대한 수직선, 그리고 반사파는 모두 같은 평면에 있습니다.

전자기파가 반사될 때, 그 전기 및 자기장 성분은 경계의 매질의 특성에 따라 위상 변화를 겪을 수 있습니다. 이 위상 변화는 반사된 파동의 행동과 다른 파동과의 간섭이 발생할 수 있는 것을 이해하는 데 중요합니다.

반사 계수

반사 계수(R)는 경계에서 반사된 입사 전력의 분수를 나타냅니다. 프레넬 방정식을 사용하여 계산할 수 있으며, 입사각과 반사각뿐만 아니라 두 매질의 특성(예: 굴절률)을 고려합니다. 정사각 입사(θ_i = θ_r = 0)의 경우, 전기장에 대한 반사 계수(진폭 반사 계수라고도 함)는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다:

R = |(n₁ – n₂) / (n₁ + n₂)|²

여기서 n₁과 n₂는 각각 첫 번째 및 두 번째 매질의 굴절률입니다.

비정상 입사의 경우, 프레넬 방정식은 더 복잡해지며 입사파의 편광에 따라 달라집니다. 입사파는 두 개의 직교 편광으로 분해될 수 있습니다: 횡전기(TE)와 횡자기(TM). TE 및 TM 편광파에 대한 프레넬 방정식은 각 편광에 대해 다른 반사 계수를 제공할 것입니다.

전자기파 반사의 응용

전자기파의 반사는 레이더 시스템, 통신 시스템, 광학 및 원격 감지와 같은 많은 실용적인 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다.