SCIENCE 3D | 흔들리는 전하가 만드는 파동 (전자기파의 발생)

무슨 일이 일어났나

전하가 가만히 있으면 둘레에 바뀌지 않는 전기장만 있지만, 전하가 흔들리면 둘레의 전기장이 바뀌고 그 변화가 자기장을 만듭니다.

NASA 설명처럼 바뀌는 자기장은 바뀌는 전기장을 만들고 그 반대도 되어, 두 장이 서로를 이어 만들며 퍼져 나갑니다. 이것이 전자기파입니다.

시뮬레이터 왼쪽의 점은 위아래로 흔들리는 전하(전류원)입니다. 100 MHz 로 흔들면 파장 3.00 m, 450 MHz 로 흔들면 파장 666 mm 인 물결이 퍼져 나갑니다.

헤르츠는 1886~1888 년 쌍극자 한가운데의 불꽃 방전으로 전하를 흔들어 맥스웰이 예언한 전자기파를 처음 확인했습니다(IEEE 기록). 진동수 단위 «헤르츠(Hz)» 는 그의 이름에서 왔습니다(NASA).

전파는 전선 속 전류가 공기 중으로 그대로 흘러나간 것이다.
NASA 는 바뀌는 자기장이 바뀌는 전기장을 만들고 그 반대도 되어 두 장이 이어져 있다고 설명합니다 — 전파는 새어 나간 전하가 아니라 서로를 만들며 퍼지는 두 장의 물결입니다. 출처
전파와 빛은 전혀 다른 종류의 것이다.
IEEE 기록에 따르면 맥스웰은 빛이 전자기파라고 이끌어 냈고, 헤르츠는 1886~1888 년 그 예언대로 전자기파가 있음을 처음 확인했습니다. 출처

카를스루에 공과대학 물리학 교수였던 하인리히 헤르츠는 맥스웰이 예언한 전자기파가 정말 있는지 확인하려고 실험했습니다. 1886~1888 년 그는 쌍극자 송신기 가운데의 불꽃으로 전하를 흔들어 파동을 만들고, 떨어진 수신기로 그 파동을 잡아냈습니다(IEEE 기록).

전자 · 양성자 같은 전하를 띤 알갱이가 움직이면 전자기장을 만든다: moving charges create electromagnetic fields 출처
바뀌는 자기장은 바뀌는 전기장을 만들고, 그 반대도 된다: changing B ↔ changing E 출처
맥스웰이 예언한 전자기파를 처음 확인 — 하인리히 헤르츠(Heinrich Hertz), 카를스루에: 1886/1888 출처
헤르츠 송신기 — 쌍극자 한가운데의 불꽃 방전으로 흔들었다: spark discharge in the dipole 출처
헤르츠 송신기 · 수신기가 만든 정상파의 진동수: 450000000 Hz 출처
맥스웰은 빛이 전자기파라고 이끌어 냈다: light is an electromagnetic wave 출처
진동수 단위 «헤르츠(Hz)» = 1 초에 한 번, 헤르츠의 이름을 땄다: 1 Hz = 1 cycle per second 출처
진공에서 빛(전자기파)의 빠르기 (정의값, 불확도 0): 299792458 m/s 출처