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1[7급 국가직 전기자기학] 22년 1회차

유전율  $\varepsilon_1$ 인 매질 1에서 유전율  $\varepsilon_2$ 인 매질 2로 입사하는 전자기파의 입사각과 굴절각이 각각  $\theta_i$ ,  $\theta_t$ 일 때, 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 두 매질의 투자율은 동일하고,  $\varepsilon_1\gt\varepsilon_2$ 이다)

Snell의 법칙에 의해  $\frac{\sin\theta_t}{\sin\theta_i}$ 는  $\sqrt{\frac{\varepsilon_1}{\varepsilon_2}}$  이다.

입사각과 굴절각  $\theta_i$ ,  $\theta_t$ 는 경계면에 수직인 법선을 기준으로 측정한다.

Snell의 법칙은 편파 특성과 무관하다.

 $\theta_t=\frac{\pi}{2}$ 일 때의 입사각을 임계각  $\theta_c$ 라 할 때,  $\theta_i\lt\theta_c$ 인 경우 경계면을 투과하는 전력은 없다.

해설

옳지 않은 것은 입사각이 임계각보다 작을 때 투과 전력이 없다는 설명이다. 투과 전력이 0이 되는 전반사는 입사각이 임계각보다 클 때 일어난다.

밀한 매질( $\varepsilon_1\gt\varepsilon_2$ )에서 소한 매질로 갈 때 $\sqrt{\varepsilon_1}\sin\theta_i=\sqrt{\varepsilon_2}\sin\theta_t$ 이므로, 입사각이 임계각보다 작으면 굴절파가 존재해 전력이 투과한다.

Snell의 법칙 비율: $\dfrac{\sin\theta_t}{\sin\theta_i}=\sqrt{\dfrac{\varepsilon_1}{\varepsilon_2}}$ 로 옳다.
각도 측정 기준: 입사각·굴절각은 경계면의 법선을 기준으로 재므로 옳다.
편파와의 관계: Snell의 법칙은 위상 정합 조건에서 나오므로 편파와 무관하다(반사계수는 편파에 따라 다르다).

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