안녕하세요 교수님 고등학교 1학년 학생입니다. 로런츠 힘 관련 궁굼한것이 있어 문의드립니다. 제가 전자기력이 궁굼하여 스핀트로닉스 관련 책을 찾아보기도 하였는데, 스핀트로닉스 관련 내용은 1) 자기장안에서 스핀전자는 한 방향으로 정렬을 한다. 2) 스핀을 가진 전자가 이동 할때 휨 현상(스핀홀 효과)이 발생한다 입니다. 물리 시간에 로런츠 힘 실험을 하다보니, 이것이 동일한 현상이 아닌가 싶어 궁굼하여 문의드립니다. 즉 말씀하신 "움직(v)이는 전하(q)는 자기장(B)에 의해서 힘을 받는다" 라는게 자기장에 의해 전자가 스핀정렬을 하고, 전자가 자기장방향에 수직으로 이동 하기 때문에 스핀홀 효과로 로런츠 힘이 발생하는게 아닐까란 생각이 들었습니다. 로런츠 힘이 자기장내에서 전자 스핀(자전)과 관련이 있는 걸까요? 아니면 아직 밝혀지지 않은 영역일까요?
교수님, 2차 미분이 아니라 1차 미분한 dy/dx= kAcos(kx-wt)와 dy/dt=-wAcos(kx-wt) 에서도 방정식이 도출되는거 아닌가요? cos(kx-wt)로 이항시켜서 서로 더하면 0가 되니깐, (1/k)(dy/dx)+(1/w)dy/dt=0 과 같은 방정식이 생기는데 이렇게 1차 미분한 꼴이 아니라 2차 미분으로 방정식을 만든 게 이해가 잘 안되네요. 단순 수학적 트릭이 아니라 2차 미분한 것이어야 원래 파동인 y(x,t)가 나타나니깐 그렇게 빼주게 된 것인지? 볼 때 마다 궁금해서 질문 달았습니다.
솔레노이드 자체 유도 계수 예제에서 di/dt= -50 A/s 로 변할 때 솔레노이드 자체유도 기전력을 구했는데요, 그러면 RL 회로에서 스위치를 닫으면 전류가 (E/R)(1-exp(-t/tau))로 증가한다고 수식 전개자체는 이해 되는데, 저 수식의 의미는 RL 회로내의 솔레노이드에는 전체 회로의 전류 증가에 저항하는 방향으로 기전력이 생기고 (그 기전력 때문에 생기는 반대 전류), 이 것 때문에 스위치를 켜면 일정 시간상수 만큼 기다려서 최종 포화 전류값에 다다른다라고 이해하면 되는가요? RC회로의 charging, discharging 과 같은 양식으로 이해할 수 있는거 같아서 코멘트겸 질문 드립니다.
예, 비슷합니다. 다만, 전류에 대한 관계식이냐 전압에 대한 관계식를 따져야겠죠. 스위치를 열거나 닫을 때 순간적으로 전류량이 변합니다. 그러면 di/dt가 달라지겠죠? 여기에 L을 곱하면 인덕터 양단에 전위차 v_L = L di/dt로 나타납니다. 시간이 오래 지나면 전류량이 인덕터는 없고 저항만 있는 시스템과 같아야 합니다.
안녕하세요 1년전 영상이기에 답변을 주실지는 모르겠지만 문의드립니다. 페르마의 원리가 성립한다는 것을 증명할 수 있는 방법은 단순히 실험 결과와 일치하는지를 확인하는 방법 뿐일까요? 광자가 미분을 해가면서 자신의 경로를 선택하지는 않을것 같아서요. 운동량이나 에너지 보존법칙 또는 다른 방법으로 페르마의 원리를 증명할 수 있는 방법은 없을까요?
물리학과에서는 2학년 역학 수업에서 라그랑지안이라는 수학적인 양을 도입해서 계산하는 방법을 배웁니다. 라그랑지안을 시간에 대해서 적분을 한 것이 action이라는 물리량입니다. action이 극값을 취하게 만드는 게 역학에서 배우는 물체의 자취입니다. 페르마의 원리도 사실은 action이 극값을 가지는 현상입니다. 대부분의 경우에 극솟값을 가집니다.
나트륨을 예로 들어 봅시다. 나트륨의 일함수는 2.28 eV입니다. 원자 반지름이 1옹스트롱이라고 하면 원자의 단면적은 파이 곱하기 10^{-16} cm^2입니다. 전자기학적으로 빛을 본다는 것은 파동으로 본다는 뜻입니다. 파동은 진동수가 아니라 진폭의 절댓값 제곱에 비례하는 에너지를 가지죠? 단위 면적당 전자기파 에너지 흡수 일률을 따지면 10^{-7} mW/cm^2입니다. 이로부터 얼마나 오래 빛을 쬐어 줘야 하는지 계산하면 100 일 이상 시간이 걸립니다. 나노세컨드 안에 나오는 실험 결과와는 너무 따로 놀죠?
고맙습니다. 이 영상이 본 수업 전에 예습용으로 보는 영상이라서 긴 얘기를 다루진 않았습니다. 데이비슨-저머 실험은 식 증명이라는 것은 따로 없습니다. 그냥 그 식이 어떤 타당성을 가지는지를 보여 줍니다. 복잡한 고체 물리학적인 이론 전개는 있지만 학부 수준이 아닙니다.
시험기간에 다 보고 배웠습니다 정말 도움이 되었습니다.
전자기파 속도 v는 상대속도인가여? 상대속도라면 기준계는 무엇인가요?
상대 속도가 아닙니다. 전자기파는 매질이 필요 없는 독특한 파동입니다. 진공에서 전자기파의 속력은 항상 299,792,458 m/s로 일정합니다.
쌤 사랑해요 ㅠㅠㅠㅜㅜㅜ
안녕하세요 교수님 고등학교 1학년 학생입니다. 로런츠 힘 관련 궁굼한것이 있어 문의드립니다. 제가 전자기력이 궁굼하여 스핀트로닉스 관련 책을 찾아보기도 하였는데, 스핀트로닉스 관련 내용은 1) 자기장안에서 스핀전자는 한 방향으로 정렬을 한다. 2) 스핀을 가진 전자가 이동 할때 휨 현상(스핀홀 효과)이 발생한다 입니다. 물리 시간에 로런츠 힘 실험을 하다보니, 이것이 동일한 현상이 아닌가 싶어 궁굼하여 문의드립니다. 즉 말씀하신 "움직(v)이는 전하(q)는 자기장(B)에 의해서 힘을 받는다" 라는게 자기장에 의해 전자가 스핀정렬을 하고, 전자가 자기장방향에 수직으로 이동 하기 때문에 스핀홀 효과로 로런츠 힘이 발생하는게 아닐까란 생각이 들었습니다. 로런츠 힘이 자기장내에서 전자 스핀(자전)과 관련이 있는 걸까요? 아니면 아직 밝혀지지 않은 영역일까요?
전하를 띤 입자에 자기장이 주는 힘만 로런츠의 힘에 해당합니다. 스핀과 자기장의 관계는 양자역학적인 현상으로서 로런츠의 힘과는 별개입니다. 특별히 붙인 이름이 없습니다. 나중에 물리학과에 와서 3학년 양자역학 시간에 배우길 바랍니다.
매우 흥미로운 강의였습니다 교수님, 많이 배우고 갑니다. 설명도 차근차근 잘 해주시고 매우 직관적으로, 짜임새 있게 설명해주셔서 금방 그리고 매우 쉽게 이해하였습니다. 명강의이십니다. 자주 방문하고 배우겠습니다.
진짜 고딩한테 설명해주시는거 같아서 이해가 쉬워용
호오.. 설명 개시원
좋은 강의 감사합니다
예비 고1도 이해할수있게 설명하다니ㄷㄷ 명강의 감사합니다
설명이 자세하고 차분하게 하셔서 잘 이해했습니다^^. 감사합니다
교수님, 2차 미분이 아니라 1차 미분한 dy/dx= kAcos(kx-wt)와 dy/dt=-wAcos(kx-wt) 에서도 방정식이 도출되는거 아닌가요? cos(kx-wt)로 이항시켜서 서로 더하면 0가 되니깐, (1/k)(dy/dx)+(1/w)dy/dt=0 과 같은 방정식이 생기는데 이렇게 1차 미분한 꼴이 아니라 2차 미분으로 방정식을 만든 게 이해가 잘 안되네요. 단순 수학적 트릭이 아니라 2차 미분한 것이어야 원래 파동인 y(x,t)가 나타나니깐 그렇게 빼주게 된 것인지? 볼 때 마다 궁금해서 질문 달았습니다.
일반물리학에선 왜 2차 방정식 꼴이야 하는가 하는 점이 분명하게 드러나지 않습니다. 전자기학 강의까지 가야 그 까닭이 나옵니다. 변위 전류라는 개념이 있습니다. 그게 도입되어야 전자기 방정식이 제대로 이해됩니다.
솔레노이드 자체 유도 계수 예제에서 di/dt= -50 A/s 로 변할 때 솔레노이드 자체유도 기전력을 구했는데요, 그러면 RL 회로에서 스위치를 닫으면 전류가 (E/R)(1-exp(-t/tau))로 증가한다고 수식 전개자체는 이해 되는데, 저 수식의 의미는 RL 회로내의 솔레노이드에는 전체 회로의 전류 증가에 저항하는 방향으로 기전력이 생기고 (그 기전력 때문에 생기는 반대 전류), 이 것 때문에 스위치를 켜면 일정 시간상수 만큼 기다려서 최종 포화 전류값에 다다른다라고 이해하면 되는가요? RC회로의 charging, discharging 과 같은 양식으로 이해할 수 있는거 같아서 코멘트겸 질문 드립니다.
예, 비슷합니다. 다만, 전류에 대한 관계식이냐 전압에 대한 관계식를 따져야겠죠. 스위치를 열거나 닫을 때 순간적으로 전류량이 변합니다. 그러면 di/dt가 달라지겠죠? 여기에 L을 곱하면 인덕터 양단에 전위차 v_L = L di/dt로 나타납니다. 시간이 오래 지나면 전류량이 인덕터는 없고 저항만 있는 시스템과 같아야 합니다.
즉, v_L이 0으로 갑니다.
오래전에 배운 일반물리학2 내용 다시 보니 새록 새록 새롭습니다. 다시 보니 예전에 잘 몰랐던 개념이 더 의미가 명확해 집니다.
정말로 이해가 쉽게 되네요. 정말 감사합니다.❤
알고리즘에 의해서 들어왔는데 재미있게 잘 보았습니다.
감사합니다 교수님
좋은 설명 감사합니다! 질문이 하나 있는데요 E=p*c 유도하실 때 m=0을 넣어서 계산하셨는데 p=mv이니까 p도 0이 되야하는 거 아닌가요?
p = mv로 놓는 것은 뉴턴 역학에만 해당합니다. 빛처럼 매우 빨리 움직이는 물체를 다룰 땐 특수상대론적인 공식들을 쓰지 않으면 틀리거든요.
교수님, 본 강좌의 기초 교재는 어떤 책인가요?
Serway의 '최신대학물리학' 입니다. 번역서는 북스힐에서 출판합니다.
좋은 강의 감사합니다!
잘들었습니다. 감사합니다.
안녕하세요 1년전 영상이기에 답변을 주실지는 모르겠지만 문의드립니다. 페르마의 원리가 성립한다는 것을 증명할 수 있는 방법은 단순히 실험 결과와 일치하는지를 확인하는 방법 뿐일까요? 광자가 미분을 해가면서 자신의 경로를 선택하지는 않을것 같아서요. 운동량이나 에너지 보존법칙 또는 다른 방법으로 페르마의 원리를 증명할 수 있는 방법은 없을까요?
물리학과에서는 2학년 역학 수업에서 라그랑지안이라는 수학적인 양을 도입해서 계산하는 방법을 배웁니다. 라그랑지안을 시간에 대해서 적분을 한 것이 action이라는 물리량입니다. action이 극값을 취하게 만드는 게 역학에서 배우는 물체의 자취입니다. 페르마의 원리도 사실은 action이 극값을 가지는 현상입니다. 대부분의 경우에 극솟값을 가집니다.
이중 슬릿 실험에서 하나의 슬릿을 가려도 같은 패턴이 나오던데요 밝기만 변할뿐 결국 이중 슬릿 실험은 단일 슬릿 실험이 슬릿 간격만큼의 차이를 두고 두번 겹쳐서 일어난것 같습니다.
물론 단일 슬릿에서도 간섭 패턴이 나타납니다. 수학적인 형태가 좀 다르죠. 상세한 것은 일반물리학 교재나 광학 교재를 찾아 보기 바랍니다.
어쨌든 단일슬릿 회절의 단순 합은 아닙니다.
세종대학교 부럽습니다 세상에서 제일 잘 가르치십니다
고맙습니다.
꽃미남
수업감사합니다 교수님! 한가지만 여쭤보고 싶은 것이 있는데, 전자-전자의 중력과 양성자-양성자의 중력의 비는 1800배가 아니라 1800^2배가 아닌지 여쭙고자 합니다.
같은 거리에 있다면 중력의 비는 1800^2 배가 맞습니다.
강의 감사합니다. 5:20~5:45의 내용에서 어째서 전자기학의 관점에서 전자가 튀어 나오는 반응속도가 나노세컨드 만큼 짧을 수 없나요. 알려 주시면 감사하겠습니다.
나트륨을 예로 들어 봅시다. 나트륨의 일함수는 2.28 eV입니다. 원자 반지름이 1옹스트롱이라고 하면 원자의 단면적은 파이 곱하기 10^{-16} cm^2입니다. 전자기학적으로 빛을 본다는 것은 파동으로 본다는 뜻입니다. 파동은 진동수가 아니라 진폭의 절댓값 제곱에 비례하는 에너지를 가지죠? 단위 면적당 전자기파 에너지 흡수 일률을 따지면 10^{-7} mW/cm^2입니다. 이로부터 얼마나 오래 빛을 쬐어 줘야 하는지 계산하면 100 일 이상 시간이 걸립니다. 나노세컨드 안에 나오는 실험 결과와는 너무 따로 놀죠?
감사합니다. 잘봤습니다. 식증명이 잘 안되서 찾아봤습니다. 데이비슨 저머 실험에서 식증명도 있었으면 좋았을 것 같습니다.
고맙습니다. 이 영상이 본 수업 전에 예습용으로 보는 영상이라서 긴 얘기를 다루진 않았습니다. 데이비슨-저머 실험은 식 증명이라는 것은 따로 없습니다. 그냥 그 식이 어떤 타당성을 가지는지를 보여 줍니다. 복잡한 고체 물리학적인 이론 전개는 있지만 학부 수준이 아닙니다.
교수님 사랑함니다
좋은강의 감사합니다^^
교수님 파이팅!!!
은배야 고마워.