Diffraction   회절, 에돌이

(2018-04-01)

Diffraction Loss, 회절 손실, Diffraction-limited, 회절 한계

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1. 회절 또는 에돌이 (Diffraction)

  ㅇ 회절은 모든 파동(음파,수면파,RF파,,X선 등)에서 파면 일부가 차단될 때 나타나는
     파동의 일반적인 특징임

       

     - 파동공간적으로 제한될 때 나타나는 현상
     -  파동직선 경로에서 벗어나는 현상
     - 물리장애물과 파동 간의 상호 작용


2. 음파의 회절음파 파장이 물체 크기 보다 크면, 그 뒤에서도 소리가 들림
     - 즉, 그때의 주파수 보다 낮은 음파 만이 회절 현상을 일으킴  

  ㅇ 음파 파장이 물체 크기 보다 작으면, 그냥 직진하는 형태로 퍼지게 됨


3. 전파의 회절 손실 (Diffraction Loss)

  ㅇ 회절손실은 전파가 회절에 의해서도 도달할 수 없을 때 생기는 손실
     - 전파(電波)는 그 진행방향에 산,건물등 물체가 있어도 직진방향으로부터 조금씩 휘어져
       심지어 그 뒷편에서도 수신 가능
       가시거리 내외에서의 회절손실
     - 가시거리 내 : 산악, 건물, Knife Edge등에 의한 회절 손실
     - 가시거리 밖 : 지구의 굴곡으로 인한 지구표면에 의한 회절 손실

  ㅇ 회절손실 및 주파수와의 관계
     - 주파수가 높을수록 회절에 의한 손실도 커짐
       


4. 의 회절과 간섭 (Diffraction & Interference)

  ㅇ 일상생활에서는 에 의한 회절무늬 같은 것을 쉽게 볼 수 없으며, 
     - 회절무늬 : 밝고 어두운 띠가 교차되어 나타나는 무늬

  ㅇ 회절과 간섭은, 파동이 중첩되어 나타나는 현상으로 물리적으로 유사하여 쉽게 구분이
     안되는 현상임. 
     - 간섭 : 몇 개 정도의 파가 중첩되어 나타나는 현상
     - 회절 : 수 많은 파가 중첩되어 나타나는 현상

  ㅇ 통상적으로 간섭의 연장선 상에서 회절현상을 설명하고 있음


5. 회절 현상의 물리적 해석 및 유형

  ㅇ 회절현상에 대한 이론적 체계 확립(작도법) 
     - 호이겐스(C. Huygens)

  ㅇ 회절에 대한 설명/해석
     - 프레넬 회절 (근거리 회절)
     - 프라운호퍼 회절 (원거리 회절)

  ㅇ 회절현상의 관찰 유형
     - 단일 슬릿(Slit)에 의한 회절
     - 규칙적인 다중 슬릿(회절격자,Diffraction Grating)에 의한 회절
     - 결정 격자에 의한 회절 : 例) 결정격자에 의한 X선 회절


6. 회절현상의 응용 例물질화학적 분석 : 적외선 분광계, 가시광 분광계결정구조의 분석    : X선 분광계광통신 파장별 분석 : 광스펙트럼분석기


7. 회절 한계 (diffraction-limited)광학계의 성능이 회절효과에 의해 제한되는 것
     - 광학계가 상을 맺을 수 있는 결상능력의 한계
     - 광학계물리적 크기가  파장에 비해 크면 클수록 회절 영향을 덜 받음
     - 파장이 0 으로 근접하여, 간섭 및 회절과 같은 파동성이 관찰되지 않은 경우에
       비로소 광선으로 취급하는 기하광학을 완벽하게 적용 가능함


[전파의 성질] 1. 굴절 (Refraction) 2. 반사 (Reflection) 3. 산란 (Scattering) 4. 회절 (Diffraction) 5. 편파 (Polarization)
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