Wavelength, Lamda   파장, 람다

(2017-03-28)
1. 파장(Wavelength) 이란?

  ㅇ 한 주기 동안 파(波)가 진행한 거리 (1 주기분의 길이) : (공간 주기성을 나타냄)

  ㅇ 파장 표기 : λ (람다,lamda)

  ㅇ 파장 단위 : 1 Å(angstrom,옹스트롬)  =  10-10 m 


2. 파장 대역의 파장 대역
     - 통상 380 ~ 780 nm 사이의 인간의 눈으로 느낄 수 있는 가시광선 영역을 말함
        . 파랑 약 480nm 이하, 녹색 약 480~560nm, 빨강색 약 630nm 이상 등
       

     - 넓게는  자외선(10~397㎚), 가시광선, 적외선(780~1000㎚) 영역 까지,
     - 더 넓게는  감마선(0.03㎚ 이하), X 선(0.03~30㎚)까지도 포함하기도함
       광통신 파장대역
     - 1550nm 등의 파장대는 광신호 손실이 가장 작은 파장대역
        . 대부분의 광통신이 이 파장대역을 이용   ☞  광섬유 파장별 창
 
     - 실리카 광섬유의 저손실 파장대역 : 1250~1650nm
 
     - 광섬유 전파모드별 저손실 파장대역
        . SMF인 경우 : 1310nm, 1550nm
        . MMF인 경우 : 850nm, 1310nm

     - 단 파장, 장 파장의 일반적 구분
        . 단 파장 : 1.6 (또는 1.5) ㎛ 이하
        . 장 파장 : 1.6 (또는 1.5) ㎛ 이상


3. 파동,파장,파수,주파수 비교파동(Wave)         : 질량의 이동은 없지만, 에너지/운동량의 운반은 있음

  ㅇ 파장(Wavelength)   : 파동의 진행 거리              (시간 단위파동의 거리)
  ㅇ 파수(Wave Number)  : 파동의 진행 거리(파장)의 역수 (길이 단위파동의 개수)
  ㅇ 주파수(Frequency)  : 파동의 반복 회수(변화율)      (시간 단위파동의 개수)

  ※ ( 반복성 )
     - 시간 반복성  : 시간 주기(Temporal Period)               []
        . 시간 주기의 역(逆) : 시간 주파수(Frequency)          [Hz]
     - 공간 반복성  : 파장(Wavelength)                         [m]
        . 공간 파장의 역(逆) : 파수(Wave Number) = 공간 주파수 [1/m]


4. 파장,속도,주파수 간의 중요 관계식파동이 전파할 때, 공간시간을 연결해주는 개념이 속도임

  ㅇ  λ =  υ/ f
     - 파장( λ), 속도( υ : 통상 `빛 속도`를 기준함), 주파수( f )
        . 자유공간 상의 빛 속도는 불변의 물리 상수(Physical Constant)로 간주됨


5. 파동 표현식 (파장,위상,위상정수)

  ㅇ 균일 평면파파동 표현 例
     
     - 위 파동식은 위상정수 β를 갖고 양의 z 방향으로 진행하는 균일 평면파를 나타냄
        . 라디안 파장(λ) = 위상이 2π[rad] 만큼 변할때 이동한 거리
           ..   βλ = 2π
           ..   λ = 2π/β


6. 파장 및 소자 크기 관계

  ㅇ 무선 전파(電波)의 경우 주파수가 높아서 파장이 짧아지면,
     - 회로의 크기가 작아질 수 있기 때문에 소형 경량화 제품이 가능하게됨


7. 에너지 운반파동에너지 운반
     - 전자기파에너지 전파 ☞ 포인팅 벡터 참조

     * [참고] 역학파동에너지 전파
        . 매질파동단위 체적 내에 포함된 역학적 에너지를 운반함
           .. 例) 음파, 수면파 등

  ㅇ 입자에너지 운반
     - 입자에너지 전파     ☞ 운동에너지 참조
     - 광자에너지 전파     ☞ 물질파 참조

     * [참고] 광자에너지 및 파장 간의 관계식
        
        . Ephoton : 광자 에너지, △E : 에너지 간격(준위 차이)
        . h = 6.626 x 10-34 [J·s] = 4.136 x 10-15 [eV·s] : 플랑크 상수
        . c = 3 x 108 [m/s] : 속도


[광통신 파장] 1. 광통신 파장대역 2. 파장 3. 광섬유 파장별 창 4. C 밴드 5. L 밴드 6. S 밴드 7. 적외선

 
        최근수정     참고문헌