전자기파란 무엇인가?
빛, 전파, WiFi, 5G... 이 모든 것의 정체는 바로 전자기파입니다. 전기장과 자기장이 함께 춤추며 우주를 가로지르는 현상을 직접 눈으로 확인해보세요.
🎮 전자기파 시뮬레이터
💡 사용법: 주파수와 진폭을 조절하고, E장/B장을 켜고 끄며 관찰해보세요. 시점 각도를 바꾸면 3D 구조를 더 잘 볼 수 있습니다.
📖 핵심 개념
전기장 (E)
전하가 만드는 힘의 장입니다. 시뮬레이터에서 파란색으로 표시됩니다. 전기장은 위아래(수직 방향)로 진동합니다.
자기장 (B)
움직이는 전하(전류)가 만드는 장입니다. 보라색으로 표시됩니다. 자기장은 전기장과 수직인 방향으로 진동합니다.
서로 수직
E ⊥ B ⊥ k
전기장, 자기장, 진행방향 — 이 셋은 항상 서로 수직입니다. 이것이 "횡파"의 특징입니다.
빛의 속도
c = 3 × 10⁸ m/s
진공에서 전자기파는 항상 이 속도로 이동합니다. 1초에 지구를 7.5바퀴 돕니다!
📐 핵심 공식
파동 방정식
c = λ × f
빛의 속도(c) = 파장(λ) × 주파수(f)
예: 2.4 GHz WiFi의 파장 = 3×10⁸ / 2.4×10⁹ = 12.5 cm
E와 B의 관계
E = c × B
전기장과 자기장의 크기 비율은 항상 빛의 속도입니다. 둘은 항상 동시에 최대, 동시에 0이 됩니다 (동위상).
🌍 실생활 속 전자기파
AM 라디오
1 MHz
λ = 300 m
λ = 300 m
FM 라디오
100 MHz
λ = 3 m
λ = 3 m
WiFi 2.4G
2.4 GHz
λ = 12.5 cm
λ = 12.5 cm
WiFi 5G
5 GHz
λ = 6 cm
λ = 6 cm
5G mmWave
28 GHz
λ = 1 cm
λ = 1 cm
가시광선
500 THz
λ = 600 nm
λ = 600 nm
✅ 이 페이지에서 배운 것
- 전자기파는 전기장(E)과 자기장(B)이 서로 수직으로 진동하며 전파된다
- E, B, 진행방향은 항상 서로 수직이다 (횡파)
- 진공에서 속도는 c = 3 × 10⁸ m/s로 일정하다
- c = λf 관계로 주파수가 높으면 파장이 짧아진다
- 라디오파, WiFi, 빛 모두 같은 전자기파 — 주파수만 다를 뿐!
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