AM과 FM의 주파수 대역과 음질의 차이

소개글

AM과 FM의 주파수 대역과 음질의 차이에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 생활속의 주파수

2. AM과 FM의 주파수 대역과 물질의 차이
(1) AM(Amplitude Modulation)이란?
(2) FM(Frequency Modulation)이란?
(3) AM과 FM전파의 특성
(4) AM 방송과 FM 방송의 차이점
(5) 높은 주파수로 바꾸어 방송하는 이유

3. 무지개의 색과 주파수의 관계
(1) 무지개는 어떻게 만들어지나?
(2) 무지개의 색과 주파수

4. 하늘은 왜 파랗고, 노을은 왜 붉은가?
(1) 하늘은 왜 파란가?
(2) 노을은 왜 붉은가?

본문내용

입자의 일정한 크기에 대하여 긴 파는 짧은 파 보다 산란이 잘 안되는 것이다. 왜냐하면 짧은 파 보다 긴 파에 대하여 입자는 더욱 작은 것 인데 인데 입자는 파를 방해하기 때문이다.
실제로 산란정도는 1/(λ4)에비례한다.
파장이 720nm의 적색광은 파장이400nm의 보라색광보다 파장이1.8배이니까 이 두 색의 파장보다 짧은 입자는 보라색광을 (1.8)4배즉 10배 더 산란하는 것을 이 법칙은 예언한다.아래 표와 그림은 빛의 각 색에 대한 산란정도를 나타낸것 이다.
색(Color)
빨강색
주황색
노랑색
초록색
파란색
보라색
산란비
1
2
2.5
3
6
10
산란정도 ∝ν4, 또는 ∝1/(λ4)
만약 백색광이 담배연기 같은 아주 작은 입자로 부터 산란된다면 산란된 광은 항상 푸른색을 띈다. 만약 입자의 크기가 증가하여 파장에 비하여 적지 않다면 입자의 표면에서의 난반사의 결과로써 빛은 희게 된다. 대단히 작은 입자에 대해서는 푸르게 보이며 그 색이 입자의 크기에 달려 있는 것을 Tyndall이 처음 실험적으로 연구하였다. 그의 이름을 연관시켜 가끔Tyndall현상이라 한다.
대기의 대부분을 차지하는 질소와 산소분자는 전자기파 스펙트럼중에서 자외선의 고유진동수를 가진 매우 작은 공명자(resonators) 이다. 태양으로부터 오는 자외선은 대기의 질소와 산소에 의해 산란된다. 보라빛은 분자공명을 일으키기에는 진동수가 너무 낮지만 강제성 진동과 보라색 산란을 일으키기에는 충분한 정도의 진동수를 갖는다. 한편 위의 표에서와 같이 태양광선이 대기에 들어올때 보라와 푸른빛은 대부분 산란되고 초록, 노랑, 주황, 빨강의 순으로 산란이 적게된다. 비록 보라빛은 푸른빛보다 대기중의 공명자로 부터 더 많이 산란되지만 사람의 눈은 보라보다는 푸른빛에 훨씬 더 민감하므로 우리가 보는 하늘의 합성색은 연한 푸른빛으로(light blue) 나타난다. 재미있는 사실은 공기중의 질소나산소분자보다 훨씬 더 큰 수많은 먼지나 입자로 들어차 있을 때 더 많은 진동수의 빛이 더 많이 산란되어 하늘은 덜 푸르게 보이고 더 희끄무레한색으로 물들게 된다는 것이다. 그러나 심한 폭풍우 뒤에는 입자들이 씻겨나가므로 하늘은 짙은 푸른색으로 변한다.
(2) 노을은 왜 붉은가?
우리는 맑은 날 저녁 서쪽 하늘에 붉은 색의 저녁놀을 보고 황홀함을 느낀 적이 많습니다. 저녁놀이 붉은 이유에 대해 알아보겠습니다.
빛은 입곱 가지 무지개 색으로 구성되어 있습니다. 빛 중에서 파장이 긴 빛들은 대기의 주성분인 질소와 산소분자에 의해 매우 적게 산란됩니다. 따라서 파장이 짧은 보라와 파란색 보다는 파장이 긴 빨간색과 주황, 노란색이 대기를 더 많이 통과하게 됩니다.
가장 적게 흡수되는 빨강색 빛은 다른 빛깔보다 대기를 더 잘 통과합니다. 따라서 백색광이 두꺼운 대기층을 통과할 때 파장이 짧은 빛은 잘 산란되고, 파장이 긴 빛은 적게 산란됩니다. 일몰 때는 태양빛이 이러한 두꺼운 대기층을 통과하게 되는 것입니다. 반면에 정오에 태양빛은 가장 엷은 대기층을 통과하여 지표면에 도달하게 되는데, 이때 파장이 긴 빛은 상대적으로 적은 양이 산란되므로 태양은 노랗게 보입니다. 그러나 시간이 지나 태양의 고도가 낮아질수록 태양빛이 대기층을 통과하는 경로가 길어지게 되고 파란색 빛은 더 많이 산란됩니다. 파란색이 적어지게 되면 태양은 조금 더 붉게 보입니다. 시간이 지나 점점 더 일몰이 될수록 태양은 노란색에서 주황으로 그리고
빨강으로 점점 더 붉게 변합니다. 일몰의 빛깔을 형성하는 과정은 빛깔 혼합의 법칙이 그대로 적용됩니다. 백색광에서 파랑색이 제거되면 남게 되는 보색은 노랑색입니다. 파장이 짧은 보라색이 제거되면 남겨지는 보색은 주황색이 됩니다. 또한 중간 정도의 파장인 녹색이 제거되면 자홍색이 남게 됩니다. 일몰 때 우리가 보게 되는 태양의 빛깔은 대기의 상태에 따라 다릅니다. 결국 날마다 다른 일몰을 경험하게 되는 것입니다.
다른 예를 하나 들어보겠습니다. 멀리 있는 눈으로 덮인 산은, 많은 빛을 반사하여 밝게 보입니다. 그런데 이 산은 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 따라 노랗게 보일 수도 있습니다.
그 이유는 눈 덮인 산에서 우리에게 도달하는 흰색 빛이 도중에 산란되기 때문입니다. 따라서 그 빛이 우리 눈에 도달할 때쯤이면 파장이 짧은 영역의 빛은 약할 것이고, 파장이 긴 빛이 많을 것이므로 노랗게 보이게 됩니다. 산이 더 멀리 있으면 이 산은 일몰이 붉게 보이는 것과 마찬가지로 붉게 보일 수도 있을 것입니다.

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