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전파의 발견

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맥스웰

전파의 존재를 수학적으로 증명(1864)

맥스웰 사진

영국의 물리학자이며 수학자인 맥스웰(1831 ~ 1879)은 전자파(전파)가 퍼져나가는 이론을 수학적으로 증명하였습니다. 아래 4개의 법칙을 전자기장의 기초방정식인 맥스웰방정식(전자기방정식)이라고 합니다.

  • 가우스 법칙
    가우스 법칙의 공식
  • 자기에 대한 가우스 법칙
    자기에 대한 가우스 법칙의 공식
  • 패러데이 법칙
    패러데이 법칙의 공식
  • 맥스웰이 수정한 앙페르 법칙
    맥스웰이 수정한 앙페르 법칙의 공식

맥스웰은 전자기장과 관련된 어떠한 방정식도 이 방정식으로부터 정확하게 유도할 수 있다고 주장하였습니다.

헤르츠

전파의 존재를 실험을 통하여 최초로 입증(1888)

헤르츠 사진

독일의 과학자 헤르츠(1857~1894)는 맥스웰의 이론을 실험을 통하여 최초로 검증하여 전파의 존재를 확인하였습니다.

헤르츠가 전파의 존재를 확인하기 위하여 실험한 방법은 아주 간단하였습니다. 아래 그림과 같이 직선모양으로 배열한 두 줄의 도선을 한쪽은 라이든 병의 안쪽에, 다른 쪽은 바깥쪽에 접속하고 도선의 끝 부분(A, B)을 접속시켜 불꽃방전이 일어나게 합니다. 불꽃 방전은 전자파를 발생시키고 이 전자파가 10미터 이상 떨어져 있는 직사각형의 전선사이(C, D)에서 불꽃방전이 나타나게 합니다.

  • 라이든병을 이용한 전파실험
  • 라이든병을 이용한 전파실험
  • 라이든병을 이용한 전파실험
  • 라이든병을 이용한 전파실험
  • 라이든병을 이용한 전파실험
라이든 병이란?
- 전기실험을 위해 고안한 장치로 전기를 저장하는 장치
- 병 안에 물을 넣고 정전기가 많이 발생하는 물건을 이용하여 전기를 충전시킨 병을 말한다.

이렇게 헤르츠는 전파의 존재를 최초로 입증한 사람으로 역사에 길이길이 남게 되었고, 오늘날 헤르츠의 업적을 기리기 위해 Hz(헤르츠)를 주파수의 단위로 쓰기로 하였습니다.

마르코니

대서양 횡단 무선전신의 성공(1901)

마르코니 사진

이탈리아의 전기 기술자 마르코니(1874~1937)는 먼 거리까지 전파를 보내는 장거리 무선 전송기기를 발명했습니다. 10년에 걸친 실험 끝에 드디어 1901년에 영국에서 바다 건너 캐나다까지 3,600 킬로미터의 대서양을 횡단하는 무선전신 실험을 성공하였습니다.
대서양 횡단 실험은 먼저 영국에 거대한 발신소를 세우고 대서양 전편의 캐나다에 120미터 높이로 철사줄을 맨 연을 띄워 전파를 수신함으로써 대서양 횡단통신에 성공하였습니다.