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과학

파장

파장과학
영문명
Wavelength
기호
λ
단위
미터 m와 그 배수·분수
진행파 관계
λ=v/f
주의점
시간 주기와 구별
파장은 주기적인 파형이 공간에서 한 번 반복되는 거리다. 같은 위상의 인접한 지점 사이로 측정하며, 전파 속도와 진동수에 따라 달라진다.

마루에서 다음 마루까지

단순한 사인파에서 한 마루와 다음 마루 사이의 거리가 파장이다. 골과 다음 골처럼 같은 위상의 대응 지점을 이용해도 된다. 마루에서 바로 옆 골까지는 반 파장이다.

파장은 공간상의 간격이고 주기는 같은 위치에서 반복되는 시간이다. 모양이 비슷한 그래프라도 가로축이 거리인지 시간인지 확인해야 한다.

속도가 바뀌면 간격도 달라질 수 있다

주기적 진행파에서는 전파 속도가 진동수와 파장의 곱이다. 진동수가 같을 때 전파 속도가 느려지면 파장은 짧아진다.

정지한 경계를 통과하는 단순한 굴절 상황에서 주파수는 유지되고 매질 속 속도와 파장이 달라질 수 있다. 빛의 진공 파장과 물질 내부 파장을 구별하는 이유다.

파장이 정하는 관측 규모

회절은 틈이나 장애물의 크기와 파장의 비에 영향을 받는다. 긴 파장으로 작은 구조를 구분하는 데에는 한계가 생길 수 있다.

이 원리는 광학 장비와 음향, 전파에서 중요하다. 다만 실제 해상도는 파장만이 아니라 개구 크기와 측정 방법, 잡음 등에도 좌우된다.

한 파장으로 정하기 어려운 신호

짧은 펄스나 여러 음이 섞인 신호는 다양한 파장 성분을 포함한다. 파형 전체를 언제나 하나의 일정한 파장으로 설명할 수는 없다.

서로 다른 주파수의 속도가 다른 매질에서는 신호가 진행하며 모양이 바뀔 수 있다. 이런 분산 현상에서는 어느 성분의 파장과 속도를 말하는지 밝혀야 한다.

관련 문서

진동수 / 파동 / 굴절