자기장이 뿜어 나오는 모습을 형상화한 일련의 선을 무엇이라고 하나요?
자기장
자기력선()이란 자기장이 뿜어 나오는 모습을 형상화한 일련의 선들이다. 자기장의 방향은 자기력선의 접선의 방향과 같고, 자기장의 세기는 자기력선의 밀도에 비례한다. 자기 홀극이 존재하지 않으므로, 자기력선은 절대로 끊어지지 않는다.
델타선
'델타선'이라는 용어는 고에너지 물리학에서 입자 가속기 내의 감속되는 입자에서 발생하는 단일 전자들을 가리키는 데 사용하기도 한다. 과학 소설에서는 알려지지 않은 가상의 복사선을 가리키는 용어로 '델타선'을 종종 사용하는데, 보통 위험한 존재로 묘사된다. '스타 트렉'에서는 델타선이 자연적으로 발생하는 전자기파로 묘사되며, 함대의 에너지 신호를 숨기는 데 사용된다. 예를 들어, 스타 트렉에 나오는 전투 함대인 '배틀 그룹 오메가'(Battle Group Omega)의 위치는 소행성대와 달이 있는 곳인데, 달에서 나오는 약한 델타선은 보그로부터 함대 신호를 숨길 수 있도록 해 준다.
마그네타
사이언티픽 아메리칸 2003년 2월호의 커버 스토리에 소개됐다시피, 놀랄만한 현상이 마그네타의 자기장에서 일어난다. “X선 입자는 쉽게 2개로 분열하고 서로 합쳐지기도 한다. 진공에서는 극성을 띠며, 강한 복굴절 현상이 일어난다. 원자는 전자의 양자 상대론적 파장보다 긴 원통형으로 변형된다.” 대략 10 테슬라의 장에서의 원자 오비탈은 막대기 형태로 변형되며, 10 테슬라의 장에서는 수소 원자의 축의 반지름이 보통 때보다 200배 줄어든다.
폴룩스
ROSAT 궤도 망원경이 폴룩스로부터 약한 엑스선 분출을 관측한바 있는데 그 양은 약 10 erg s로 태양이 뿜는 양과 거의 같다. 1 가우스보다 작은 자기장이 항성 표면에 있음이 확인되었으며 이는 항성들 중 매우 약한 수준이다. 이 자기장으로부터 폴룩스가 한때는 이보다 훨씬 강한 자기장을 지녔던 Ap/Bp 별이었을 것으로 추측하고 있다. 시선속도에 작은 진폭이 관측되나 측광학적으로 볼 때 변광성은 아니다.
레이저
빛을 증폭한다는 것은 간단히 말하면 빛의 힘을 강하게 만드는 것을 말한다. 그것은 어떤 물질을 구성하는 원자와 분자를 자극하여, 빛 등의 전자파를 에너지로서 꺼내는 것을 말한다. 물질에는 각각의 고유한 에너지 레벨이 있어, 증폭되었을 때에 방출되는 빛의 에너지도 각각 일정한 값을 갖는다. 방출되는 빛의 파장이 물질마다 달라지는 것은 그 때문이다. 분자와 원자는 통상 각각 일정한 에너지 레벨에서 안정되어 있는데, 이것을 바닥 상태라 한다. 그런데 밖으로부터 자극을 받으면 에너지 레벨이 높은 여기 상태가 된다. 이 때의 분자와 원자는 매우 불안정하기 때문에 에너지 레벨이 낮은 안정 상태로 돌아가려고 빛을 방출한다. 이 자연 방출로 얻어지는 빛은 무질서한 빛이 혼재하여 파장도 위상도 제각기 다르다. 이와 같은 빛을 '인코히런트(Incoherent)'한 빛이라 하는데, 이 빛은 일상 생활에서 체험하는 빛과 똑같은 것이다. 한편 원자와 분자는 자신이 자연 방출하는 빛과 똑같은 파장의 빛에 부딪치면 유도되듯이 빛을 방출하는 성질이 있다. 이 빛은 원래의 빛과 파장·위상·진행 방향도 완전히 똑같은 가간섭적(可干涉的) 빛이다. 레이저 광을 꺼내는 데는 광공진기(光共振器)를 사용한다. 이것은 광축(光軸)이 일치하도록 좌우에 서로 마주보는 거울을 놓고, 그 사이에 레이저 발진(發振)을 시키기 위한 물질 을 놓은 것이다. 매질로서는 결정(結晶)을 비롯한 고체 외에 액체, 기체도 사용되는데 현재까지 수천 종류에 이르는 레이저 광이 확인되고 있다. 이 광공진기의 레이저 매질에 자극을 주어 연속적으로 여기(勵起)를 만들어 내면, 자연 방출과 유도 방출이 일어난다. 자연 방출도 유도 방출도 처음에는 제각기 다른 방향을 향해서 일어나지만 좌우의 거울에 수직으로 닿는 빛만은 반사되어 거울 사이를 몇 번이고 왕복하는 동안에 유도 방출을 되풀이하여 레이저 광으로 성장해 간다. 이때 한쪽 거울에 부분 투과성의 것을 사용하면 내부를 왕복하고 있는 빛의 일부분이 광공진기 밖으로 방출된다. 이렇게 해서 레이저 광이 발생되는 것이다.
전자기학 활용 사례의 이론적 고찰
맥스웰의 방정식, 식(3)에 의하면 자기장의 발산이 0이므로, z방향의 자기장은 연속이다. z<0인 공간에서 자기장이 0이므로, z=0의 작은 범위 내에서는 자기장이 0이다. 따라서, 가상의 자기 쌍극자는 figure 1에 나타내어진 것처럼 z=0인 xy평면에 대하여 대칭적으로 존재하고 실제 자기 쌍극자의 자기 모멘트에 대하여 크기는 같고 부호는 반대여야한다.
자기장
자기장(磁氣場, )이란 자기력을 매개하는 벡터장이다. 고전적으로는 움직이는 전하, 즉 전류에 의하여 발생하나, 양자역학에서는 입자 고유의 스핀도 전류와 같은 역할을 할 수 있다. (이에 따라 강자성체가 영구자성을 가질 수 있다.) 자기장의 방향은 자기장 안에 있는 나침반이 가리키는 방향과 같다.
제트 (천문학)
제트()는 천문학에서 자주 보이는 현상으로, 밀집천체의 회전축을 따라 방출되는 물질의 흐름이다. 보통 강착원반의 동역학적 상호작용에 의해 발생한다. 물질이 빛의 속도에 가까운 속도로 방출된다면, 이러한 제트는 상대론적 제트로 불리게 된다. 매우 거대한 제트는 퀘이사나 전파은하와 같은 활동은하에서 보인다. 보통 제트를 포함하는 다른 계로는 격변변광성, X-선쌍성, 황소자리 T형 별이 있다. 허빅-아로 천체는 성간매질과의 상호작용에 의해 발생한다. 또한 쌍극분출 또는 제트는 원시별(형성 중인 어린 별)이나, 진화한 후-AGB 별(보통 쌍극성운의 형태)과도 연관되어 있다.
발머 계열
발머 계열(Balmer series) 또는 발머선(Balmer lines) 은 원자물리학에서 수소 원자의 방출선으로 나타나는 계열로 각기 다른 여섯 개의 계열 중 하나를 말한다. 발머 계열은 1885년에 요한 야코프 발머에 의해 밝혀진 실험식인 발머식을 사용하여 계산한다.
수소의 가시광선 스펙트럼은 들뜸 상태 양자레벨에서 양자수 n=2로 전이되면서 전자에 의해 광자가 방출되는 410 nm, 434 nm, 486 nm, 656nm의 네 개의 파장으로 나타난다. 400nm보다 더 짧은 파장을 갖는 자외선 영역 발머선도 있다.
자기권계면
행성 과학의 용어로 자기권계면은 지구 자기장의 외향 자기 압력이 플라즈마 태양풍에 의해 균형이 잡힌 위치이다. 대개의 태양 입자는 자기권계면의 양면에서 편향되는데 물이 뱃머리에 의해 편향되는 것과 흡사하다. 그러나 약간의 입자들은 자구 자기장내에 잡혀있고 방사성 벨트를 형성한다.
전자기 차폐
자기투과율이 formula_1인 물질로 이루어진 속이 빈 원기둥이, 자기장이 formula_2로 균일한 공간에, 수직으로 놓여 있는 상황을 가정해보자.(그림1)
우선, 자유전류가 없어, formula_3 이되고, formula_4가 되는 스칼라 함수 formula_5를 정의 할 수 있으며, 라플라스 방정식을 만족한다.
원통좌표계에서 라플라스 방정식의 일반해는 다음과 같다.
이때, z축(걸어준 자기장 방향)에 대한 대칭성과 원점에서의 수렴성 때문에, 일반해는 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.
그리고 경계조건은 다음과 같이 구할 수 있다.
거리가 멀어졌을 때 원기둥의 존재를 무시할 수 있으므로
자기장의 발산이 0인 것으로부터
스칼라 함수가 연속인 것으로 부터
활동은하핵
활동은하핵(活動銀河核, active galactic nucleus; AGN)은 전자기 스펙트럼의 일부, 또는 모든 대역에서 보통 이상의 광도를 내는 은하의 중심에 존재하는 컴팩트한 영역이다. 활동은하핵이 있는 은하는 전파, 마이크로파, 적외선, 가시광선, 자외선, 엑스선, 감마선 등 다양한 파장에서 대량의 에너지를 방출한다. AGN을 품고 있는 은하를 더러 활동은하(活動銀河, active galaxy)라고 한다. AGN의 전자기 복사는 은하 중심의 초대질량 블랙홀 주위로 질량이 강착됨으로써 발생하는 것으로 생각되고 있다. AGN은 우주에서 가장 밝고 지속적인 광원들 중 하나로서, 멀리 떨어진 천체의 발견에 도움을 줄 뿐만 아니라, AGN의 진화를 살펴봄으로써 우주론에도 기여할 수 있다.
기하적 대수학
표준기저를 이루는 서로 다른 벡터 간의 내적은 0이므로, formula_22인 formula_23에 대해 formula_24이며, 따라서 자기장은 다음과 같이 표현된다.
테라포밍
두 번째로, 화성을 둘러싼 자기권의 부족으로 인해 태양풍이 화성의 대기를 점차 침식했다는 것이다. 주로 철로 이루어진 화성의 핵이 대류하면서 자기장을 생성하게 된다. 하지만 오래전에 화성의 핵의 대류가 멈추게 되면서, 그로 인해 발생하는 자기장이 사라졌다. 화성은 표면의 40%를 덮는 제한적인 자기권을 유지하고 있다. 자기장은 주로 화성의 남반구를 작은 우산 모양으로 덮고있다.
입자 가속기
자기장을 통과하는 전하를 띈 입자는 자기력(formula_1)을 받는다. 때문에 전하를 띈 입자가 지면과 평행하게(xy-평면상에서) 진행하고, 자기장이 지면과 수직으로 걸린다고 할 때, 입자가 진행하는 경로와 수직하게 자기력이 작용하게 되므로 이가 구심력의 역할을 하게 되어 입자의 경로가 휘게 된다. 이 때의 입자가 이동하는 원형 경로의 반지름은 다음과 같다.
채층
광구에서는 흡수선이 나타나지만, 채층에서는 방출선이 나타난다. 특히 가장 강력한 방출선이 수소 원자의 전자가 formula_1천이를 하면서 방출하는 발머계열의 H α 선이다. 이 선의 파장이 6563 옹스트롬으로 가시광 대역상 붉은색에 해당한다. 그래서 채층은 붉은색을 띤다.
자기권
지구의 자기권의 연구는 William Gilbert가 지구의 표면위에 자기장이 작은 인공소지구에 자화권과 비슷하다는 것을 발견했을 때인 1600년에 시작되었다. 1940년대에, Walter M. Elsasser가 지구의 자기장이 지구의 철의 외핵(iron outer core)의 움직임의 결과로보는 'dynamo 이론'의 모델을 제안했다. 자기계의 사용을통해, 과학자들은 시간과 위도, 경도의 함수로 지구의 자기장의 변화를 연구할 수 있었다. 1940년대 후반부터, 로켓이 우주선(cosmic rays)를 연구하는데 사용되기 시작하였다. 1958년, space missions의 첫번째 Explorer 시리즈인 Explorer1이 대기권위의 우주선의 강도와 이 활동의 변동을 측정하기 위해서 발사되었다. 이 임무는 Van Allen radiation belt(지구의 자기권의 내부지역에 위치한)의 존재를 관측하였고, 후에 Explorer 3 미션은 이 것의 존재를 명확하게 증명하였다.또한 1958년, Eugene Parker는 태양풍(solar wind)의 아이디어를 제안했다. 1959년, 자기권이란 용어는 Thomas Gold에 의해 제안되었다.1961년에 Explorer12 미션은 Caholl 과 Amazeen가 1963년 정오 자오선(noon meridian) 근처의 자기장의 세기가 갑작스런 감소한것을 이끌어냈고, 이는 후에 자기권계면이라 명명되었다. 1983년, International Cometary Explorer가 자기권꼬리를 관측하였고, 또한 멀리있는 자기장을 관측하였다.
발머 계열
비록 물리학자들이 1885년 전에 원자 방출에 대한 상을 받았지만 그들은 스펙트럼선들이 보여야만 하는 곳을 정확히 예측할 수 있는 수단이 없었다. 발머 식은 높은 정밀도로 수소의 4개의 가시광선 흡수/방출 선들을 예언했다. 발머 식은 이것을 일반화함으로써 뤼드베리 공식에 영감을 주었고, 이러한 전환이 가시광선 밖에서 발견되는 수소의 다른 흡수/방출 선들을 예견한 리만, 파센 그리고 브라켓 계열을 찾을 수 있도록 물리학자들을 이끌었다.
수소 가스의 n=3에서 n=2로 전이되는 잘 알려져 있는 붉은 H-알파 스펙트럼선은 우주에서 잘 보이는 색 중 하나이다. 이것은 오리온성운과 같은, 별이 형성되는 지역에서 종종 발견되는 전리수소영역으로 방출 또는 이온화된 성운의 스펙트럼에 밝은 붉은 선으로 나타난다. 실제-색이 담긴 사진에서 이러한 성운들은 수소가 방출한 가시광선 발머선의 결합으로부터 뚜렷한 핑크색을 갖는다.
상대론적 전자기학
따라서 우리는 자기장이 전기장의 상대론적 표현이라는 것을 확인하였다.
제이만 효과
물리학에서, 제이만 효과()는 외부 자기장에 의하여 원자나 분자의 방출 스펙트럼 선 가운데 일부가 여러 개의 선으로 갈라지는 현상이다. 네덜란드의 물리학자 피터르 제이만이 1897년에 발견하였다.
마그네타
마그네타는 매우 강력한 자기장을 가지고 있는 중성자성의 유형이다. 자기장의 붕괴는 고에너지 전자기파, 특히 X-선과 감마선을 방출한다.
마그네타에 관한 이론은 1992년, 로버트 덩컨과 크리스토퍼 톰슨에 의해 제기됐지만, 1979년 3월 5일 발견된 마그네타에서 일어난 감마선 폭발이 처음으로 기록됐다.
이후 10년 동안, 마그네타 가설은 '연감마선 연속 방출원(SGRs)'과 '불규칙 X선 펄서(AXPs)'라는 설명으로 널리 받아들여졌다.
행성간 자기장
지구와 태양 싸이클에 의존하여 자기장은 안쪽 또는 바깥쪽으로 나선운동을 한다. 자기장은 태양권의 북과 남부에서 나선의 같은 형상을 따른다. 그러나 장의 방향은 반대이다.
거대 행성
목성의 대기에서 보이는 줄무늬는 적도와 평행하면서 행성을 둘러싸는 대("zone")와 띠("belt")라고 불리는 물질의 반대 순환류에 의한 것이다. 대는 밝은 줄무늬로, 대기에서 상대적으로 고도가 높은 곳에 있다. 이들은 내부의 상승 기류를 가지고 있는 고기압 영역이다. 띠는 어두운 줄무늬로, 대기에서 상대적으로 고도가 낮은 곳에 있으며, 내부의 하강 기류를 가진다. 이들은 저기압 영역이다. 이러한 구조는 지구 대기의 고기압 및 저기압 세포와 어느정도 유사하나, 국지 작은 기압 세포와 상반되는 행성 전체를 둘러싸는 위도 줄무늬로서 매우 다른 구조를 가지고 있다. 이는 행성의 빠른 자전과 근본적인 대칭으로 인한 결과로 보인다. 행성에는 국지적인 가열을 일으키는 바다나 육지가 없으며 자전 속도는 지구보다 훨씬 빠르다.
저이온화 핵방출선 영역
LINER를 포함하는 은하를 보통 LINER 은하("LINER galaxy")라고 표현한다. LINER 은하는 매우 흔하다. 근처의 모든 은하(대략 20~40 Mpc 내의 은하)의 약 3분의 1이 LINER 은하로 분류된다. LINER 은하의 약 75%는 타원은하, 렌즈상은하거나 S0/a-Sab 은하(큰 팽대부와 꽉 감긴 나선팔을 가진 나선은하)이다. LINER는 Sb-Scd 은하(작은 팽대부와 느슨하게 감긴 나선팔을 가진 나선은하)에서는 덜 발견되고, 가까운 불규칙은하에서는 매우 희귀하다. 또한 LINER는, 적외선 광도에 의해 정의되는 은하의 유형으로 두 은하가 서로 충돌하면서 자주 형성되는 발광적외선은하(LIRG)에서 흔히 발견된다. 정의상 "은하"란 비충돌 천체(별)로 구성되어 있으며 나아가 충돌할 수 없다. LIRG의 대략 4분의 1이 LINER를 포함하고 있다.
강유전체
강유전체는 강자성체와 비슷한 이력곡선(Hysteresis loop) 특성을 보여준다. 외부 전기장("E")에 따른 분극값("P")의 변화를 나타낸 그래프가 이력곡선이다. 상온에서 강유전체이더라도 강유전체는 강유전분역(Ferroelectric domain)으로 나뉘어 있기 때문에 외부 전기장이 없을 경우 분극 값은 "영"에서 시작한다. 외부 전기장이 강해짐에따라 분극값이 증가하는데 이는 외부 전기장과 같은 방향의 분역이 넓어지기 때문이다. 일정한 전기장 이상이 되면 분극값이 포화되고 외부 전기장에 따른 선형적인 증가만 보여주게 된다. 이 때의 분극값을 포화 분극("P", Saturation polarization)이라고 한다. 다시 전기장을 내려주면 분극값이 "영"으로 돌아가지 않고 외부 전기장이 없더라도 일정한 분극값을 가지게 된다. 이를 잔류 분극("P", Remanent polarization)이라고 부른다. 분극값이 "영"이 되기 위해서는 반대 방향의 전기장을 더 가해주어야 하는데 이 때의 전기장의 크기를 항전기장("E", Coercive field)라고 부른다. 반대 방향으로 전기장을 더 가해주면 처음에 전기장을 가해 준것과 비슷한 모양으로 분극 값이 포화되고 다시 원래의 방향으로 전기장을 가해주면 포화 분극이 될 때 하나의 폐곡선(loop)을 이루게 된다. 이러한 이력곡선은 강자성체의 이력곡선과 매우 유사하며 강유전체를 나타내는 가장 대표적인 특성이다.
가니메데 (위성)
가니메데는 철이 풍부한 액체 핵을 가지고 있으며, 이로 인해 자기장이 존재한다는 것을 갈릴레오 호이 발견했다. 액체 철 핵에서 대류 현상이 일어나고, 이는 높은 전도성을 갖게 한다. 이것이 가장 자연스러운 자기장 발생 모델이다. 핵의 밀도는5.5–6 g/cm이고, 규산염 맨틀의 밀도는 3.4–3.6 g/cm이다. 이 핵의 반경은 최대 500 km일 수 있다. 가니메데의 핵 온도는 아마도 815–926 ℃일 것이고, 핵의 기압은 10G
Pa가 넘을 것이다.
화성 12호
미국은 화성 12호를 KN-17인 지대함 미사일이라고 명명했다. 그러나 이번에 조선 언론이 화성 12호라고 부르며 발사된 지대지 미사일은 기존의 KN-08(화성 13호)의 1단과 동일한 외양이다. KN-08의 1단 로켓을 최초 시험발사한 것으로 추정된다. 화성 13호는 굵은 1단, 얇은 2단, 탄두로 이루어져 있는데, 이번에 조선이 사진과 동영상을 공개한 화성 12호는 굵은 1단, 탄두로 이루어져 있다.
방사상
방사형(放射形) 또는 방사상(放射狀)은 한가운데 점에서 사방으로 바퀴살처럼 뻗어 나간 모양을 가리킨다. 복사상이라고 부르는 경우도 있다.
궤도
궤도를 이해하는 것에 대한 약간의 공통적인 방법이 있다.
행성을 둘러싼 궤도에 대한 설명에 따르면 뉴턴의 포탄 모델은 유용하게 증명할 것이다(아래의 그림을 보라). 이것은 높은 산의 꼭대기에서의 대포는 어떤 선택된 총구 속도로 수평적으로 포탄을 쏘는 것을 가능하게 하는 사고실험이다. 포탄에 대한 공기 마찰의 효과는 무시된다(혹은 아마도 산은 대포가 지구의 대기 위에 있게 할 만큼 충분히 높다).
만약 대포가 낮은 처음속도로 그것의 탄알에 불을 붙인다면, 탄알의 탄도는 아래쪽으로 곡선을 돌 것이고 땅을 칠 것이다(A). 불붙은 속도가 증가한다면, 포탄은 대포로부터 더 먼 땅에 떨어질 것이다(B). 왜냐하면 탄알이 땅으로 떨어지는 동안 땅은 탄알로부터 점점 더 곡선으로 꺾이기 때문일 것이다(위에 첫 점을 보라). 모든 이 움직임들은 사실상 기술적 의미-그것들은 중력의 중심을 둘러싼 타원 경로의 부분을 묘사한다-에서 "궤도"이지만 궤도는 지구를 striking하는 것에 의하여 방해가 된다.
만약 포탄을 충분한 속도로 쏘게 되면 땅은 공이 떨어지는 것만큼보다는 적게 탄알로부터 꺾일 것이다 - 그래서 탄알은 결코 땅을 치지 않을 것이다. 이제부터 궤도는 차단되지 않은 혹은 일주를 하는 것이라고 할 수 있을 것이다. (C)에서 보여 지는 것처럼 중력의 중심과 행성의 덩어리 위 어떤 특정한 높이의 결합에 대하여 원형의 궤도를 만드는 어떤 특정한 발사 속도(지구의 질량에 비해 상대적으로 매우 작인 질량인 탄알의 질량에 의하여 사실상 영향 받지 않는다)가 있다.
발사 속도가 이것을 넘어설 만큼 증가될 때 주전원 궤도의 범위가 형성된다; 한 가지는 (D)에서 볼 수 있다. 만약 처음 발사가 보이는 것처럼 지구의 표면 위쪽으로 향한다면 거기에는 또한 더 느린 속도로 주전원의 궤도가 있을 것이다; 궤도의 절반 지점을 넘어서거나 직접적으로 발사지점의 반대의 지점에서 지구의 가까이에 이를 것이다.
발사 높이와 행성의 질량에 의존 탈출 속도라고 불리는 특정 속도에서 (E)와 같은 열린 궤도는 포물선의 탄도라고 결론 내려진다. 심지어 더 빠른 속도에서 물체는 쌍곡선의 탄도 범위를 따를 것이다. 유용한 의미로, 이 탄도 유형들은 물체가 행성의 중력으로부터의 “풀려난 자유”이고 “우주로 벗어난다는 것”을 의미한다. 그러므로 질량을 가지는 두 움직이는 물체의 속도의 관계는 4가지 실제적인 분류, 즉 아류형들로 고려될 수 있다.
질량분석기
[[파일:Magnetic_sector_cartoon.gif|섬네일|alt=퍼즐 형태의 로고|자기 섹터 질량분석기를 통한 이온의 분리]]
자기 섹터 질량분석기는 부채꼴 모양의 자기 섹터를 갖는다. 이온들은 이온원(ion source)으로부터 높은 속도로 가속되어 자기 섹터를 통과하게 되고 자기 섹터 속에서 자기장의 영향을 받게 된다. 로렌츠 힘에 의해서 이온들의 이동 경로는 오른쪽 그림과 같이 휘게 되고 그 휘는 정도가 이온의 m/z ratio에 따라 달라진다. 따라서 자기 섹터는 이온들을 m/z ratio에 따라 분리하게 된다.
칼만와류
칼만와류(Kármán vortex street, or a von Kármán vortex street)는 유체 역학 에서 나타나는 것으로 둥그런 물체 둘레에 있는 유체가 불완전하게 분리되는 기류을 발생하는 소용돌이의 반복 패턴이다. 유체 역학자 테오도르 폰 칼만(Theodore von Kármán)의 이름을 따온 것이다. 이런 현상의 원인으로 전화기나 전선에서 윙윙 소리가 나고, 어떤 속도에서 자동차의 안테나가 진동한다.
섬이나 격리된 산과 같은 장애물을 가로지르는 대기의 흐름은 종종 칼만와류를 발생시킨다. 구름층이 해당 고도에 있을 때 보인다. 이러한 구름 층 소용돌이 거리는 위성에서 촬영되었다.
감마선 폭발
감마선 폭발 이후 따라오는 감마선보다 파장이 긴 잔유휘광(엑스선-전파)의 성질은 감마선 폭발 자체보다는 잘 이해되고 있다. 폭발로 방출되는 에너지 중 폭발 자체의 형태로 방출되는 것을 제외한 에너지는 아광속으로 별 바깥을 향해 움직이는 물질 또는 에너지의 형태를 갖게 된다. 이 물질이 주위의 성간매질과 충돌하면 상대론적 충격파가 발생해 성간공간에 전파된다. 2차 충격파인 역충격이 분출된 물질 속으로 진행할 수도 있다. 충격파 속에 포함된 무지막지하게 큰 에너지의 전자들이 강력한 국소 자기장에 의해 가속되면 거의 모든 전자기 스펙트럼 대역에 걸쳐 싱크로트론 복사가 일어나는 것이다. 이 모형은 최근 관측된 GRB 이후 수 시간 ~ 수 일 만에 나타나는 잔유휘광들의 양태를 일반적으로 성공적으로 설명하고 있다. 그러나 GRB 자체가 발생하고 그 직후 나타나는 잔유휘광들의 특징을 설명하는 데는 다소의 어려움이 있다.
탄도학
비상체는 외부의 힘으로 공간에 발사되는 물체이다. 공단에 발사되는 모든 물체를 비상체(탄체)로 지칭하지만 탄도학에서는 대부분 원거리 무기를 의미한다. 수학 방정식이 이 비상체의 궤적을 분석하는데 사용된다.
비상체는 공, 화살, 로켓 등을 포함한다.
세계선
먼저 시간 축과 일치하는 검은 화살표는 그저 누군가 혹은 무언가가 x = 0 에 앉아 쉬고 있으며 영원히 움직이지 않고 머물러있음을 묘사한다. 노란 화살표는 잘 알려진 빛의 파동, 즉 광자의 세계선이다. 다른 직선들은 다른 속도로 일정하게 움직이는 물체들에 해당한다. 여기서 속도가 일정한 까닭은 물체가 여행한 거리가 여행해왔던 시간에 항상 비례하기 때문이다. 붉은 화살표는 V = 3/4c 와 같은 속도 v로 여행하는 누군가일 수 있는데, 왜냐하면 주어진 시간에 그는 빛의 파동이 동일한 시간 동안 간 거리의 3/4만큼 여행했기 때문이다.
코로나 질량 방출
코로나 질량 방출(Coronal mass ejection, CME)은 대규모의 태양풍 폭발 현상으로, 가벼운 동위원소 플라스마를 포함하며, 자기장이 태양 코로나 위로 올라와서 우주 공간으로 뻗어지게 된다.
플라스마
자기력선이 모든 공간에서 직선이고 formula_129 방향으로 자기력선의 밀도만 증가하는 상황이라고 해보자. 자기장의 기울기에 의해서 입자에 힘이 가해진다. 그 자기력을 다음과 같이 formula_129 에 대한 함수로 나타낼 수 있다.
자기장
1882년, 니콜라 테슬라는 처음으로 회전 자기장의 개념을 창안했고, 1885년에는 갈릴레오 페라리스(Galileo Ferraris)에 의해 독립적으로 회전 자기장의 개념이 연구되었다. 1888년, 테슬라는 자신의 작업을 통해 미국특허 381968번을 취득했고 같은 해 페라리스는 자신의 연구업적을 토리노의 왕립아카데미에 논문으로 제출했다.
바다뱀자리 TW
윌너와 함께 작업했던 마크 클로센은 바다뱀자리 TW에서 감지된 강하고 변덕스러운 엑스선 방출 양상은 젊은 별에서 흔히 나타나는 자기장 활동을 나타내는 것이라고 생각했다. 클로센은 그들이 전파 영역에서 바다뱀자리 TW를 수 개월 동안 관측한다면, VLBA를 이용한 고해상도 이미지 및 자기장 활동에 대한 연구 성과를 얻기에 충분할 것으로 생각했다. 그러나 클로센은 전파 방출량이 크게 요동치지 않는 것을 발견했다.
항성
별의 자기장은 내부의 대류 순환 작용을 통하여 발생한다. 다이너모 과정과 유사한 플라즈마 전도 작용을 통해 항성은 별 전체에 걸쳐서 자기장을 형성한다. 자기장의 세기는 별의 질량 및 화학적 조성에 따라 다르며 표면에서의 자기 활동량은 항성의 자전 속도에 따라 달라진다. 이와 같은 표면 활동을 통해 흑점이 생겨나며 이는 강한 자기장이 발생하는 지역으로 주변보다 온도가 낮다. 코로나 루프는 활성화된 표면 영역에서 코로나 영역으로 활 모양처럼 솟구쳐 오르는 자기장이다. 항성 플레어는 고에너지 입자들의 폭발로, 앞과 동일한 자기 활동 때문에 생겨나는 현상이다.
항성 자전
펄서는 자기장을 지닌, 빠르게 회전하는 중성자별이다. 회전하는 펄서의 양 극으로부터 가느다란 전자기 방사선 광선이 뿜어져 나온다. 이 광선이 태양계 방향으로 진행해 나가면 우리는 펄서로부터 나오는 주기적인 맥동 현상을 관측할 수 있다. 자기장에 의해 분출되는 에너지는 중성자별의 회전 속도를 서서히 늦춘다. 따라서 늙은 펄서들은 한 번 자전하는 데에 수 초가 걸리기도 한다.
적색편이
어떤 물체의 적색편이는 그 물체가 내는 빛의 스펙트럼을 얻은 후, 그 스펙트럼에서 이미 알려져 있는 특징들을 그 물체가 정지해 있을 때의 스펙트럼과 비교함으로써 측정할 수 있다. 만약 이 스펙트럼이 방출선 또는 흡수선을 포함하고 있다면, 관측된 선 스펙트럼의 파장과 실험실에서 측정한 움직이지 않는 광원이 내는 파장을 비교함으로써 아래의 표와 같이 적색편이 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 오른쪽 위의 그림에서처럼, 멀리 떨어져 있는 은하의 스펙트럼에서 흡수선(그림에서는 가로로 된 검은띠로 보인다)이 관측되었다고 하자. 이 스펙트럼을 정지해 있는 물체(여기서는 태양)가 내는 스펙트럼과 나란히 비교하면 화살표가 보여주듯이 같은 패턴을 가진 흡수선들 전체가 파장이 긴 쪽으로, 다시 말해 붉은색 쪽으로, 이동해 있음을 볼 수 있다. 이러한 흡수선들은 별들이 내는 빛이 어떤 특정한 원소들로 이루어진 가스 를 통과하면서 그 원소들이 특정 파장의 빛만 선택적으로 흡수하기 때문에 발생한 것이다. 이러한 흡수선들의 패턴이 발견되면, 실험실에서 측정해 두었던 원소의 파장과 비교하여 파장이 길어진 정도를 다음과 같이 계산한다.
앙페르 회로 법칙
도선 내부의 경우 자기장의 세기는 그림1과 같이 원2를 폐경로로 하여 적분을 한다.
자기장
여기서 formula_47는 부피, formula_48는 미소부피를 의미한다.
자기장
"자기장"이라고 불리는 장은 formula_1와 formula_2 두 개가 있다. 이 중 formula_3는 자속 밀도(자기장)(磁氣線束密度, )이라 불리고, formula_2는 자계 강도()라고 부른다. 두 장은 진공에서는 서로 formula_5로 서로 비례하지만, 매질 안에서는 일반적으로 서로 다르다. 자속 밀도와 자계 강도가 서로 비례하는 매질을 선형 매질이라고 하는데, 이 때 비례 상수를 매질의 투자율 formula_6이라고 한다.
로라와 칼자디야
왼쪽의 작품은 한 명의 체조선수가 깃대를 지렛대로 사용하여 20초 동안 전체 몸을 90도로 들어 올려 깃발 형태를 이룬다 처음 영상을 보았을 때 서로 상이한 공간 안에서 공통된 봉이 있고 사람이 매달려서 번갈아가면서 반복이 된다 사람이 깃발일 거라고는 생각하지 못했다 깃발을 있는 그대로 보여주는 것이 아니라 사람을 비유의 상징으로 보여주는 것이 재미있었고 깃발이 위아래 번갈아가면서 보여주는 것이 사람의 일생 가운데 슬픔과 행복 등의 우여곡절을 보여주는 것 같았다
플라스마
플라스마를 유체로 근사할 수 있는 다른 이유는 자기장 때문이다. 자기장이 존재할 경우 자기장이 입자 사이 충돌과 비슷한 효과를 만들어낸다. 전기장이 존재한다면 입자들은 가속을 하게 된다. 만약 입자가 충돌을 하게 되면 전기장 크기에 비례하는 종단 속력을 갖게 될 것이다. 자기장이 존재하는 경우에도 플라스마가 회전을 하게 만들어 일정한 흐름을 만들어 낸다. 이런 원인으로 실제로 충돌이 없는 플라스마도 충돌을 하는 유체와 비슷한 운동을 한다. 물론 자기장에 나란한 방향으로는 입자들이 자유롭게 움직인다. 이런 경우에는 유체로 근사가 힘들다. 따라서 자기장과 수직한 경우엔 유체 이론이 좋은 근사가 된다.
라이먼 계열
n은 2와 같거나 큰 자연수이다.(i.e. n=2,3,4...)
그러므로 이미지의 선들은 n=2에 해당하는 파장은 오른쪽에 나타나고, n=∞ 는 왼쪽에 나타난다. ( 그곳에는 무한히 많은 스펙트럼 선이 있다. 그러나 그것들이 매우 밀도가 높으면 n=로 접근한다. 그러므로 처음 선의 몇몇과 마지막 하나에 나타난다.)
Lyman series안의 파장에서 모든 자외선:
1913년 닐스 보어는 보어 모형 이론을 만들었다. 수소 스펙트럼선이 뤼드베리의 수식에 맞아떨어지는 이유를 설명하였다. 보어에 따르면 수소 원자와 결합한 전자의 에너지는 반드시 양자화된 레벨로 나타나며 아래의 공식으로 나타낼 수 있다.
파이어니어 금속판
금속판의 아래쪽에는 태양계의 개념도가 그려져 있다. 여기에는 탐사선의 작은 그림도 그려져 있고, 이것이 목성을 통과해 태양계를 탈출하는 궤도가 나타나고 있다. 우리의 태양계를 분류하기 위한 힌트로서 토성의 고리도 그려져 있다. 다만 발사 당시에 아직 확인되어 있지 않았던 목성, 천왕성, 해왕성의 고리는 그려져 있지 않다.
G-상수
에너지 준위 별로 서로 다른 "g"-상수 때문에 에너지 갈라짐 효과가 전위에 따라 다르게 나타나게 된다. 왼쪽 그림은 자기장이 없을 때 미세 구조에 의한 에너지 준위 갈라짐을 나타내며, 오른쪽 그림은 자기장이 있을 때 에너지 준위 갈라짐을 나타낸다. formula_10의 경우 formula_20로 4개의 값이 가능하기 때문에 에너지 준위가 4개로 갈라져있는 것을 볼 수 있으며, 또한 각 에너지 준위에서 "g"-상수가 다르기 때문에 갈라지는 정도도 다른 것을 볼 수 있다.
행성간 자기장
이들 두가지 자기 자구는 두 전류편으로 분리된다. 태양권 전류편은 발레리나의 스커트처럼 나부낀다. 그리고 태양의 자기장이 매 11년을 단위로 역전되듯이 태양 싸이클을 통해 형상이 변한다.
레이저
1960년 7월, 미국의 T. H. 메이먼 박사는 여러 과학자들과 보도진 앞에서 레이저 빔으로 풍선을 터뜨려 보였다. 그 때부터 이 빛의 마술은 새로운 도구로서 과학사에 획기적인 한 페이지를 추가하게 되었다. 빛이 파동의 성질을 지니고 있다는 것은 오래전부터 알려져 있다.
인출선
축전기, 저항, 유도기(inductor)와 같은 상당수의 전자 부품은 2개의 인출선을 가지고 있지만, 집적회로(IC)의 경우 수백개의 인출선을, 가장 큰 볼 그리드 배열(BGA) 장치의 경우 천 개 이상의 인출선을 가지고 있다. IC핀은 주로 영문자 "J"처럼 패키지 몸체 밑에 구브러져 있거나 (J-lead), 보드에 장착할 수 있도록 평평한 형태이다(S-lead 또는 gull-lead).
절제
마르세유판에 그려지는 '절제'에는, 푸른 머리카락의 이마 부분에 붉은 꽃을 붙인 날개가 난 인물이, 푸른 항아리로부터 붉은 항아리에 흰 액체를 따르고 있는 모습이 그려져 있다. 이 항아리(잔, 물 주전자)를 가지고, 자주 물병자리와 관련지은 해석도 행해진다. 이 반대극에 있는 2개의 항아리의 내용은, 남성성과 여성성, 그늘과 햇빛, 불과 물, 영혼과 고기, 의식과 무의식이라고 한 상반되는 요소를 상징해, 그것들이 서로 섞이는 액체는 백색이며 순수한 본질을 상징하고 있는 것부터, '상반되는 요소의 결합에 이르는 모습'을 나타내고 있다. 날개가 난 인물은, 이 상반되는 것 같은 종류를 묶는 '중개자'로서 그려져 있다. 의복이나 머리 부분의 배색은, 빨강과 파랑의 어느 쪽에도 치우치는 일 없이 공평한 입장에 있는 것을 나타내, 날개를 가진 모습은 인지를 넘은 존재, 즉 천사로서 해석되어 세속적인 사소한 사항을 초월한 존재인 것을 암시하고 있다. 또 액의 꽃은, 5변의 꽃잎의 원형이며 만다라 즉 제5원소를 상징하고 있다고 여겨지는 것이, 지금 가장 유력한 설이다.
코일건
전류가 흐르는 코일에는 도넛 모양 자기장이 생기고, 이 자기장이 투사체를 한쪽으로 끌어당긴다. 탄자가 첫 번째 코일을 지나가면 첫 번째 코일은 꺼지고 두 번째 코일이 켜진다, 마찬가지로 두 번째를 지나면 세 번째가 켜지는 식으로 코일을 지나가면 갈수록 탄자는 가속된다. 그리고 마지막 코일에 도착했을때 코일의 전원을 꺼주면 탄자는 그때까지 받은 속력으로 최대속도에 다다르게 된다.
직선형 전동기
이 설계에서, 힘은 필드 도체에 작용하는 직선형 이동 자계가 생성한다. 이 자계에 놓여있는 파복, 코일 또는 단순히 판금 조각인 모든 도체는 렌츠의 법칙에 따라 대향 자기장을 생성하는 와전류를 유도한다. 2개의 대향 자계는 서로 맞서서 자기장이 금속을 통해 휩쓸때 움직임을 생성한다.
자기장
자기장 B는 단위 전류(1A)가 흐르는 단위 길이(1m)의 도선이 자기장 속에 수직으로 놓일 때 받는 힘으로도 정의된다.
자기 저항
외부자계가 인가되었을 때 저항이 변하는 박막형 물질을 자기저항물질이라 하며 자기 디스크의 신호를 읽는데 사용된다. 금속이나 반도체에 자기장을 걸어주면 일반적으로 전기저항이 증가하고 그 증가량은 약한 자기장에 대해서는 자기장 세기의 제곱에 비례하는 현상이다. 단결정(單結晶)을 이용하여, 전기저항이 전류나 자기장의 방향에 따라 어떻게 변화하는지를 조사함으로써 전도대(傳導帶)에 대한 정보를 얻을 수 있다. 1883년 영국의 L.켈빈에 의해 발견되었다. 자기장의 방향에 대하여 전류의 방향이 수직인 경우를 가로효과, 평행인 경우를 세로효과라고 하는데 보통 가로효과가 뚜렷하다.
전자석
전류에 의해 형성된 자기장은 전선을 감은 횟수인 N과 전류이 세기인 I에 비례한다. 암페어-횟수를 뜻하는 NI는 기자력을 나타낸다. 단일 자기 회로로 된 전자석에서 앙페르의 회로 법칙을 적용할 때에는 자기 코어의 길이인 L 과 자기 코어와 코일 사이의 간극의 길이인 L 을 모두 고려하여야 한다.
감마선 폭발
감마선 폭발체가 에너지를 복사로 바꾸는 수단에 대해서는 거의 이해가 제대로 이루어져 있지 않다. 2010년 현재에도 여전히 이 과정을 설명할 수 있는 널리 받아들여지는 모형은 존재하지 않는다. GRB 방출에 대한 모형이 성공적이려면, 감마선 방출을 발생시키는 물리적 과정을 설명하면서 동시에 관측된 다양한 광도곡선, 스펙트럼 등 다른 특징들과도 일치해야 한다. 특히 어려운 문제는 일부 폭발에서 나타나는 매우 높은 에너지 효율이다. 일부 GRB는 폭발 에너지 중 절반 이상을 감마선으로 전환시킨다. GRB 990123에서 GRB 080319B에 이르기까지 감마선 스펙트럼을 외삽하여 가시광선 대역의 광도곡선을 얻어냈는데, 이 관측결과들은 일부 GRB에서 역콤프턴 효과가 주요한 과정일 가능성을 시사한다. 이 모형에서는 기존에 존재하던 저에너지 광자가 폭발 시 상대론적 전자에 의해 산란되어 그 에너지가 대규모로 증대되어 감마선이 된다고 해석한다.
지자기
지구의 과거 자기장 연구는 고지자기학으로 알려져 있다. 지구 자기장의 극성은 화성암에 기록되고, 따라서 자기장의 역전은 해저가 뻗어나가는 중앙 해령을 중심으로 ‘줄무늬’에 의해 검출되는데, 이는 대륙의 과거 움직임도 추적해나갈 수 있다.
상대론적 분사출
상대론적 분사출(이하 분사출)은 마치 등대처럼 광원의 겉보기 밝기에 영향을 미친다. 배에서 보기에 등대는 매우 어둡거나 거의 보이지 않고, 등대의 방향이 정확히 배 쪽을 향할 때만 매우 밝게 보인다. 이 소위 등대효과(lighthouse effect)를 이해한다면, 상대론적 분사출 효과에서 관찰자에 대한 천체의 운동 방향이 차지하는 중요성을 알 수 있다. 만약 전자기 복사를 방출하는 가스 덩어리가 관찰자를 향해 움직이고 있다면, 그것은 움직이지 않을 때보다 더 밝게 보일 것이다. 반면 가스 덩어리가 관찰자 쪽으로 움직이지 않는다면 원래보다 더 어둡게 보일 수 있다. 천문학에서 이 효과의 중요성은 메시에 87 은하와 3C 31 은하에서 각각 발견된 활동은하핵 제트를 비교해 보면 알 수 있다(우측 사진 참조) 한 쌍의 제트 중 한 쪽 제트는 곧장 지구 방향으로, 나머지 한 제트는 정반대 방향으로 움직이는 경우, 메시에 87처럼 보이게 된다. 한편, 메시에 87의 제트 중 지구 방향으로 나오는 것은 망원경으로 분명하게 볼 수 있고(사진에서 길고 가느다란 파란색 물체) 또 분사출 효과로 인해 훨씬 밝아 보이지만, 지구에서 멀어지는 방향의 다른 제트는 분사출 효과로 인해 훨씬 희미해져서 거의 보이지 않는다. 3C 31은 메시에 87과 달리 제트의 분출 방향이 우리 시선과 거의 직각을 이루고 있으며, 제트 한 쌍이 같은 양의 분사출 효과를 받는다. 때문에 메시에 87과 달리 3C 31의 제트 한 쌍은 둘 다 관측 가능하다. 다만 시선 방향에 대해 정확히 직각을 이루는 것은 아니기 때문에, 지구에 좀더 가까운 위쪽 제트가 조금 더 밝게 보인다.
상대론적 분사출
상대론적 분사출(相對論的噴射出, Relativistic beaming), 또는 도플러 분사출(Doppler beaming), 전조등 효과(headlight effect)란 광속에 가까운 속도로 움직이는 물질 방출 현상의 겉보기 광도가 상대성 효과에 의해 변하는 과정이다. 천문학에서 말하는 상대론적 분사출은 보통 물질을 강착하는 밀집성 중심에서 서로 반대 방향으로 발생하는 한 쌍의 상대론적 제트에서 발생한다. 밀집성 주위의 강착과 상대론적 제트 원리는 엑스선쌍성, 감마선폭발, 활동은하핵(AGN) 등의 현상을 설명할 때 적용된다. 준성전파원 역시 그 원리가 적용되는 천체이나, 엄밀히 따져 AGN의 특정 종류에 불과한 것으로 생각된다.
전파은하
강전파 활동은하에서의 전파방출은 매우 매끄럽고 넓은대역의 특징과 강한 편광으로부터 추론된 싱크로트론 방출이다. 이는 강전파 방출이 적어도 상대론적 속도(로렌츠 인자 ~10)의 전자와 자기장을 포함하는 플라스마에서 비롯된 것임을 암시한다. 싱크로트론 복사의 방출으로부터 직접적인 구성 입자를 밝히는 방법은 없다. 또 관측으로부터 입자와 자기장의 에너지 밀도를 측정할 방법도 없다. 같은 싱크로트론 복사율은 소수의 전자와 강력한 자기장, 또는 약한 자기장과 많은 전자, 아니면 그 중간 정도에 의한 결과물이기 때문이다. 복사율이 주어진 영역이 가질 수 있는 최소 에너지 밀도인 최소 에너지 조건을 밝혀내는 것은 가능하다. 그러나 수년간 어디서나 최소 에너지 가까이의 진짜 에너지라고 여길만한 특별한 이유가 없었다.
단위 벡터 모형
단위 벡터 모형은 강자성 또는 반강자성의 고전적 모형으로 해석될 수 있다. 이 경우, formula_9는 외부 자기장을 나타낸다.
솔레노이드
솔레노이드()는 도선을 촘촘하게 원통형으로 말아 만든 기구이다. 솔레노이드는 솔레노이드에 전기를 흘려 자기장을 만들 수 있어 전자석으로 주로 이용된다. 솔레노이드는 유도자(인덕터) 의 종류 중 하나로써, 교류를 이용하는 전자회로에 아주 유용하게 쓰인다. 솔레노이드 단독으로도 자기장을 만들지만 자성이 센 강자성체를 넣으면 자화가 일어나면서 자기장이 더 강해지는 효과가 일어난다.
별자국
별자국 (star trail)은 지구 회전으로 인한 밤하늘 속 별의 겉보기 움직임을 포착하는 긴 노출 시간을 이용한 사진의 유형이다. 별자국 사진은 긴 노출로 인해 긴 줄로 나타나는, 사진을 걸쳐 보이는 줄과 같은 각각의 별들을 보여 준다.
전자석
앙페르 회로 법칙에서 나타내는 바와 같이 직류가 흐르는 전선은 주변에 자기장이 형성된다. 이때 형성되는 자기장의 세기는 전류의 세기에 비례한다.
자기장
전기장과 마찬가지로 자기장은 그것이 생성하는 힘으로 정의할 수 있다. 국제단위계에서는 다음과 같은 식으로 계산할 수 있다.이 힘은 로런츠 힘이라고 불린다. (좀 더 정확하게 말하자면, 전기장이 없을 때의 로런츠 힘이다. 자기장은 다른 기준계에서 로런츠 변환에 의해 전기장으로 바뀌지만, 전기장과 자기장으로 인한 총 힘은 그대로 유지되기 때문에, 이 법칙은 어떤 기준계에서도 적용된다.)
세이퍼트 은하
I형 세이퍼트 은하는 매우 밝은 자외선 및 X-선 방출원으로, 가시광선에서도 매우 밝다. 이들은 스펙트럼에서 두 유형의 방출선을 가지는데, 수백 km/s(속도 단위로 측정) 폭의 좁은 선과 10 km/s 폭까지의 넓은 선이 있다. 넓은 선은 은하의 동력원으로 여겨지는 초대질량 블랙홀의 강착원반 위에서 기원되고, 좁은 선은 강착원반의 넓은 선 영역 너머에서 발생한다. 두 방출 모두 크게 이온화된 기체에 의해 발생한다. 넓은 선 방출은 직경 0.1~1 파섹의 영역에서 일어난다. 넓은 선 방출영역, R은 연속복사 방출원에서 선방출 가스까지 빛이 이동하는데 걸리는 시간에 해당하는 시간지연을 통해 측정된다.
레이저
레이저(, )는 유도 방출 에 의한 빛의 증폭()의 머릿글자만을 따온 것을 한글화한 것이다. 원자나 분자 내부에 축적된 에너지를 집약적으로 뽑아내는 결맞는 광이다. 전형적인 레이저 광은 단색, 즉, 오직 하나의 파장이나 색으로 이루어진다. 일반적으로 레이저 빔은 가늘고 퍼지지 않는다. 반면, 백열전구와 같은 대부분의 광원은 결이 맞지 않은 수많은 빛을 넓은 파장 범위에서 넓은 면적으로 방출한다. 레이저의 파장은 매질 등의 구성요소에 의해 정확하게 정해진다. 매질에 따라, 아르곤에서는 푸른색, 이산화탄소에서는 무색(적외선), 루비에서는 붉은색의 레이저가 방출된다.
파이어니어 금속판
금속판의 왼쪽에 그려져 있는 방사상의 그림은 같은 점을 중심으로 한 15개의 선으로 되어 있다. 이러한 선 중 14개에는 긴 이진법의 숫자가 쓰여져 있다. 이 숫자는 21cm전환의 진동수(역수)를 단위로 한 펄서의 주기를 나타내고 있다. 펄서의 펄스 주기는 시간과 함께 변화하므로, 이러한 값으로부터 이 탐사선이 발사 되었던 시대를 계산할 수 있다.
태양권 전류편
태양권 전류편(太陽圈電流片, )은 태양계 내의 표면으로 태양 자기장의 극성이 북에서 남으로 변하는 곳이다. 이 자기장은 태양권 내의 태양의 적도 평면에 걸쳐 팽창한다. 전류편의 형상은 행성간 매질(태양풍)내의 플라스마 위의 태양의 회전하는 자기장의 영향의 결과이다. 약 10 A/m 의 작은 전류는 면 내로 흐른다. 면 전류의 두께는 약 10,000km이다. 깔린 자기장은 행성간 자기장으로 불리며 결과의 전류는 태양권 전류회로의 부분을 형성한다. 태양권 전류편은 때로 행성간 전류편이라 불리기도 한다.
자기장
이 식에서 전류의 벡터 formula_27는 전류의 스칼라값 formula_28의 크기를 갖고, 도선에서 전류가 흐르는 방향으로 주어진다.
우주선 (물리)
우주방사선 (宇宙線, )이란 우주에서 지구로 쏟아지는 높은 에너지를 지닌 각종 입자와 방사선 등을 총칭한다.
대한제국의 국장
황제가 하늘에 제사를 지내는 제단인 원구단은 고종 34년(1897) 조선이 황제국인 대한제국이 되었으므로 독자적인 제천의식이 있어야 한다는 대신들의 주장와 연명상소에 의해 재건되었다. 원구단이라는 이름은 단이 둥글게 쌓았기 때문에 붙여진 이름이다. 지신(地神)에 제사 드리는 사직단(社稷壇)이 음양론(陰陽論)에 따라 방형으로 쌓는 것과는 달리 원구단은 고대 중국의 전통적인 의례와 원이상천(圓以象天)이란 관념에 따라 둥근 모양으로 만들어져 있다. 대한제국이라는 국명을 선포하면서 국민국가 탄생을 알리는 대표적인 증좌로 국기(國旗)와 함께 조선 왕조(전주 이씨)를 상징하는 꽃인 이화(李花, 오얏꽃)를 도안화하였던 것으로 알려져 있다. 대한제국의 나라 상징 중 하나로 원래는 황실의 문장이나 사실상 국장의 용도로 사용되었다.
자기장
비록 우리가 자기력선을 그릴 때는 화살표 모양으로 그리지만, 그 화살표는 어떠한 실제 운동이나 흐름을 묘사하는 것이 아님을 명심해야 한다. 이는 자기장이 벡터가 아니라는 사실과 관련되어 있다. 엄밀히 말해서 자기장은 벡터가 아니라 유사벡터이다. 이 구분은 대칭성을 이용해 자기장 문제를 분석할 때 중요한데, formula_1가 두 벡터의 벡터곱과 관련되어 있다는 사실(로런츠 힘)로부터 알 수 있다.
가우스 자기 법칙
여기서 formula_2은 자기장벡터, formula_3 는 표면 "A" 위의 미소 면적을 나타내는 벡터로 그 지점의 접평면에서 바깥쪽을 향하는 법선벡터를 뜻하고 formula_4 는 표면 "A"전체에 대한 면적분을 뜻한다.
플라스마
자기장 formula_60 에 의해 입자는 원 모양의 궤도를 따라 움직인다. 이를 수식으로 표현하면
위 식에서 formula_57 은 입자의 질량, formula_58 는 입자의 전하량을 뜻한다.
자기 홀극
현재까지 알려진 자기장을 만드는 물질(자석)은 모두 자기 쌍극자이거나 더 고차원의 극의 형태를 가진다. 수학적 형태로는 다중극 전개를 통해 표현할 수 있다. 자기장의 경우, 이때 자기 홀극 모멘트는 0이다.
단상 발전기
전기자 회전과 교류 출력의 관계는 이 그림의 설명에서 볼수 있다. 직선의 힘에 대한 전기자의 원운동으로 인해 일정한 속도의 운동에서도 가변적인 힘의 권선이 절단된다. 0도에서 뼈대의 직사각형 팔은 힘의 권선을 절단하지 않으므로 전압 출력이 0이된다. 전기자 팔이 90°위치를 향해 일정한 속도로 회전하면서 더 많은 권선이 절단된다. 전기자가 90°위치에 있을때 힘의 권선은 대부분 절단되어 한 방향으로 가장 많은 전류가 흐른다. 그것이 180°위치로 돌면 더 적은 수의 권선이 절단되어 180°위치에서 다시 0이 될때까지 더 적은 전압을 제공한다. 전기자가 270°위치에서 반대 극으로 향하면 전압이 올라가기 시작한다. 이러한 위치를 향해 전류는 반대 방향으로 생성되면서 반대쪽에 최대 전압을 제공한다. 그것이 전체 회전을 마무리하면 전압이 내려간다. 하나의 회전에서 교류 출력은 사인파로 표시된 것처럼 하나의 완전한 주기로 생성된다.
편광
이때 자기장을 x축과 y축의 두 수직한 성분으로 구성된 임의의 벡터로 생각할 수 있다.(z축은 파의 진행방향으로 가정한다.) 자기장 벡터의 진폭은 코사인 곡선의 형태로 변화하며, 대부분의 전자기파에서 진동수와 진폭은 끊임없이 변화하는데 전자기파의 진행방향을 마주보았을 때 그 벡터의 진동이 항상 특정한 방향을 갖는 것은 아니며, 다음과 같은 세 종류로 나눌 수 있다.
지장도
지장도(地藏圖)는 지옥의 고통에서 허덕이는 중생들을 극락세계로 인도해 준다는 보살인 지장보살을 그린 지장도이다. 지장을 그린 그림에는 일반적으로 지옥의 문전을 지키는 호법신이나 심판관들의 모습이 나타나는데, 이 그림에서도 지장을 본존으로 삼고 이들을 좌우 대칭으로 4구씩 세웠다.
플레이오네 (항성)
플레이오네는 전형적인 비이형 별로 '활발하고 뜨거운 항성'으로 종종 언급된다. 고전적인 비이형 별은 주계열과 비슷하면서 'e' 기호가 붙어 있는데 이는 스펙트럼에 일반 별들에서 흔하게 나타나는 흡수선 대신 방출선(emission line)이 나타난다는 뜻이다. 방출선은 보통 그 별이 가스에 둘러싸여 있다는 증거이다. 비이형 별의 경우 이 가스는 주로 별주위 원반 형태로 존재하며 광구가 아니라 별주위 원반에서 전자기 복사가 나온다. 비이형 별의 별주위 구조는 기하학 또는 운동학적으로 볼 때 '케플러 원반'으로 볼 수 있는데 원반이 형태를 유지하는 원동력이 가스압력이나 복사압력이 아니라 '회전'이기 때문이다. 원반 물질은 별 주위를 회전하기 때문에 별 표면으로 추락하지 않는다. 이 원반은 가끔 '발산 원반'(decretion disk)으로 불리기도 하는데, 이는 물질이 항성 표면으로 떨어지는 '강착 원반'과는 반대로 물질이 항성으로부터 빠져나와서 만들어진 것이다.
행성간 자기장
행성간 자기장은 태양계 행성들 사이의 태양풍에 의해 이동된 태양 자기장을 나타내는 용어이다. 태양풍이 플라즈마 상태이기 때문에 행성간자기장은 단순한 기체의 특성이 아니라 플라즈마의 특성을 갖는다. 예를 들면 그것은 전기적 전도성이 매우 높아서 태양으로 부터 나오는 자기장선이 태양풍을 따라 움직인다. 태양풍의 동역학적 압력은 태양계(또는 태양권)의 대부분에 걸쳐 자기압을 지배하기 때문에 자기장은 외부 운동의 결합과 태양의 자전에 의해 아르키메데스 나선형 패턴으로 안으로 당겨진다. 반구와 태양 주기 위상에 의존하면서 자기장은 안 또는 밖으로 소용돌이친다; 자기장은 반구의 북쪽부분과 남쪽부분에서 같은 모양을 나선형을 따르지만 자기장의 방향은 반대이다. 이 두 자기 영역은 휘어진 면으로 확인된 전기적 흐름인 두 개의 자기디스크에 의해 나뉜다. 이 태양권 자기 디스크는 빙글빙글 도는 발레리나 치마와 유사한 모양을 갖고 태양의 자기장이 약 11년을 주기로 역전되는 태양 주기를 따라 모양이 변한다.
다이너모 이론
현재는 지구 자기장의 수치적 모델은 성공적으로 증명되지는 않은 상태이지만, 어느 정도의 범위에 도달한 것으로 보인다. 초기 모델은 행성 외핵의 대류에 의한 자기장 형성에 초점을 맞추고 있는데, 이는 균일한 핵 표면 온도와 핵이 예외적으로 높은 점도를 가진다고 가정할 때만 강하고 지구 자기장과 유사한 자기장의 형성이 생성됨을 보일 수 있다. 실제값을 이용한 계산에서는 지구 자기장과 닮지 않은 자기장을 형성하는 것으로 나타나지만, 보다 정교한 분석 모델로서 이어지는 길을 가리키고 있다. 수 밀리 켈빈의 범위에서 일어나는 핵 표면 온도의 미세한 변화는 대류의 증가를 가져오고, 더 실제와 비슷한 자기장을 형성한다.
다이너모 이론은 회전 및 대류하고, 전기 전도성이 있는 유체가 어떻게 자기장을 유지하는지 설명한다. 이 이론은 천체물리학적에서 비정상적으로 장기간에 걸쳐 남아있는 자기장의 존재를 설명하기 위해 사용된다. 지오다이너모 내의 전도성 유체는 외핵 내부에 존재하는 액체 상태의 철이며, 솔라다이너모에서는 타코클라인에서 이온화된 기체이다. 천체물리학 방면의 다이너모 이론에서는 유체가 어떻게 자기장을 지속적으로 형성하는지를 조사하기 위해 자기 유체 역학 방정식을 사용한다.
한 때에는 지구 자기장의 대부분을 구성하고 자전축으로부터 11.3도 정도 기울어진 자기 쌍극자가 지구 내부 물질의 영구적인 자화에 의해 발생했다고 믿어져 다이너모 이론이 태양 자기장의 영향에 의한 지구 자기장을 설명하는데 사용되었으나, 1919년에 조지프 라모어가 제안했던 초기의 가설은 자기 세속적 변화, 자극 역전을 포함하는 고지 자기장, 지진학 및 태양계의 풍부한 원소들에 대해 광범위하게 이루어진 연구들로 인해 수정되었다. 또한 카를 프리드리히 가우스의 이론을 지구 자기장의 관측에 적용해본 결과, 지구 자기장은 외부에서 영향을 받지 아니하고 오직 내부에서만 영향을 받는 것으로 나타났다.
태양풍
태양풍은 플라스마이므로, 일반 가스의 특성보다는 플라스마의 특성을 지닌다. 예를 들어, 태양풍은 전도체이며, 태양으로부터의 자력선을 가지고 온다. 태양풍의 압력은 대부분의 태양계 즉 태양권에서 자기압을 압도한다. 이러한 바깥쪽으로의 압력은 태양의 회전과 더불어 자기장이 아르키메데스 나선 형태(파커 나선)를 형성하도록 한다. 태양계의 북반구인지 남반구인지와 태양의 주기에 따라, 자기장 나선이 안쪽을 향하거나 바깥쪽을 향한다. 즉 자기장은 북반구와 남반구에서 동일한 나선 모양을 가지지만, 반대의 자기 방향을 띤다. 이 두 자기영역은 두 개의 전류판에 의해 나뉜다. 태양은 매 11년마다 자기장이 반대로 변하며 이에 따라 태양권 전류편의 모양이 바뀐다.
전류
전류가 흐르는 도선에는 오른쪽 그림과 같이 자기장이 형성되는데 이를 앙페르의 회로법칙이라고 한다. 앙페르의 회로법칙은 전자기역학의 성립에 큰 영향을 미쳤다.
맥스웰 방정식
아래 표는 각 기호의 뜻과 단위를 나타낸다.
formula_41는 발산 연산자(단위: 1 / 미터), formula_42는 회전 연산자(단위: 1 / 미터)이다. 두 번째 방정식은 자기 홀극이 없음을 뜻한다. 전기장과 자기장이 대전된 입자에 미치는 힘은 로런츠 힘에 따라 국제단위계에서 다음과 같다.
여기서 formula_44는 입자의 전하량이고 formula_45 는 입자의 속도다. (CGS 단위계에서는 자기장을 다르게 정의하므로, formula_45 대신 formula_47를 쓴다.)
자기장
과거에는 보통 "자기장"이라고 하면 formula_2를 일컬었으나, 오늘날에는 formula_3가 로런츠 힘을 매개하는 더 근본적인 장이므로 보통 formula_3를 "자기장"이라고 부른다. 예를 들어, 에드워드 밀스 퍼셀은 저서 《전기와 자기》에 다음과 같이 적었다.
자기 홀극
자기 홀극(磁氣홀極, )은 홀극의 꼴의 자기장을 만드는 가상의 물질 또는 입자이다.
쉽게 말해, 항상 N극과 S극을 가지고 있는 자석과 달리 N극 혹은 S극만을 가지고 있는 자석이라 생각할 수 있다. 좀 더 전문적인 용어로는, 전하가 존재하듯 자기 홀극은 일종의 자하()를 지닌다. 고전적 개념으로 설명하면, 자기장은 전기장과 같이 한 점에서 끝나지 않고 항상 닫힌 고리를 만드는데, 그때 한 점에서 끝나는 자기장을 형성하는 존재가 바로 자기 홀극이다. 아직 아무도 자기 홀극을 실험적으로 발견하지 못했지만, 대부분의 대통일 이론은 자기 홀극의 존재를 예측한다. 만약 자기 홀극이 존재하면, 전하의 양자화를 설명할 수 있다.
플라스마
전하를 띤 입자가 궤도를 따라 운동하면 자기장을 생성하는데 이 자기장의 방향이 맨 처음 입자들에게 걸어줬던 자기장 formula_60와는 정반대 방향이다. 플라스마 입자들이 자기장을 줄여주는 효과를 나타내며, 이 때문에 플라스마는 반자성을 띤다.
자기장
만약 이 선형물질의 부피가 일정하다면 식을 더욱 간단하게 쓸 수 있다.
에너지로부터 나오는 힘은 formula_53이므로 위 식을 대입하면,
솔레노이드
솔레노이드에서 앙페르의 법칙을 쓰면 한 단면적에서 어느 점에서나 자기장이 일정하다는 것을 보일 수 있다. 무한한 도선에선 솔레노이드 어느 부분의 중심을 잡아도 자기장이 일정하므로 솔레노이드 모든 점에서 자기장이 균일하다.
옆의 그림에서 b의 앙페르 고리에서 앙페르의 법칙을 사용하면 직사각형의 윗변과 아랫변에서는 자기장의 방향과 적분 방향이 수직하므로 적분값이 0이고 오른쪽 변에서는 자기장이 0이므로 적분값이 0이다. 결과적으로 직사각형의 왼쪽 변의 길이를 formula_1라고 하면 앙페르의 법칙에 의해
formula_2
이다. 단, formula_3는 단위 길이당 감겨 있는 도선의 수이다.
증발하는 기체 구상체
증발하는 기체 구상체(evaporating gas globule; EGG)란 외우주의 수소기체 영역의 일종으로, 다른 기체를 가려서 전리자외선으로부터 보호한다. 그 크기는 약 100 AU 에 달한다. 기체밀도가 높은 영역이 EGG에 의해 보호되면, 별의 탄생이 일어나기 쉬워질 수 있다. EGG는 허블우주망원경이 1995년에 촬영한 사진에서 처음 결정적으로 판독되었다.
연감마선 연속 방출원
연감마선 연속 방출원()은 감마선과 X-선을 불규칙한 주기로 강력하게 내뿜는 천체이다. 이들은 마그네타의 일종으로 추측되고 있다. 그것이 아니라면, 원반으로 둘러싸인 중성자성일 것이다.
전자석
즉, 전류가 흐르는 전기 회로에서 전선 주위에 형성되는 자기장의 세기는 전류의 세기에 비례한다. 이는 비오-사바르 법칙으로도 설명할 수 있다. 자기 코어에 의해 발생하는 자기력선의 세기와 자기장의 크기는 계산하기 어려운데, 이는 다음과 같은 까닭 때문이다. 우선은 자기력선이 자기 코어를 지나는 전자석의 두 극에서만 출발하는 것이 아니라 코일과 자기 코어의 사이에서도 형성된다는 점을 들 수 있다. 이를 누설 인덕턴스라고 하는데 전자석에서 필연적으로 발생하는 현상이다. 두 번째로는 자기 코어를 사용한 전자석에서 발생되는 자기장과 그에 의한 힘이 전류에 대해 비선형이라는 점을 들 수 있다. 이러한 이유로 전자석에 의해 발생되는 자기장의 계산에는 유한요소법이 쓰인다.
MOSFET
다양한 기호가 모스펫에 사용된다. 기초적인 모양은 일반적으로 직각으로 남겨져서 채널과 같은 방향으로 구부러진 소스와 드레인을 갖는 채널을 나타내는 선이다. 가끔 끊어진 선은 증가형과 공핍형을 위한 고체에 사용되지만 그림의 끊어진 선의 어색함은 이 구분이 종종 무시된다는 것을 의미한다. 다른 선은 게이트로 채널에 평행하게 그려진다.
연감마선 연속 방출원
NASA의 마셜 우주 비행 센터에 있는 대학우주연구연합(USRA)의 천문학자 Chryssa Kouveliotou는 연감마선 연속 방출원이 마그네타라는 이론을 검증하기로 결정했다. 이론에 따르면, 폭발은 천체의 자전 속도가 느려지면서 발생한 것이다. 1998년, 그녀는 연감마선 연속 방출원 SGR 1806-20의 주기성을 세심하게 비교했다. 그 주기는 1993년 이후로 0.008초 증가했고, 그녀는 이것이 8×10T(8×10 G)의 강력한 자기장을 가진 마그네타에 의해 설명될 것이라고 계산했다. 이는 연감마선 연속 방출원이 확실히 마그네타라는 것으로, 국제천문연맹을 납득시키는데 충분했다.
젊은 항성체
formula_1 값은 2.2 - 10 formula_7(근적외선영역) 파장 구간에서 산출된다. 1994년 레이터 그린은 앞의 3단계 유형에 추가로 "평탄 스펙트럼"을 추가했다. 1993년 안드레는 1밀리미터 미만의 강한 방출선 현상을 보이지만 formula_8 파장 구간에서는 방출선이 희미한, 새로운 유형 0를 발견했다.이상의 다섯 가지 유형들은 대체로 한 항성의 진화 과정과 유사하다. 보통 성운 속에 가장 깊숙이 위치하는 0형 물질들은 별주위 외피층을 씻어 내면서 I형으로 진화하는 것으로 알려져 있다. I형 물질은 종국적으로 항성탄생선에서 전주계열성이 되면서 가시광선 빛을 발산하며, 사람의 눈에 보이게 된다.
우주선 (물리)
우주선의 기원으로는 태양면의 폭발에 의한 것이라는 설도 있으나, 이 우주선은 10eV 이하의 에너지밖에 갖고 있지 않고 평균해서 1년에 1회 정도밖에 나타나지 않는다. 대부분의 우주선 발생원은 은하계 안의 천체의 폭발에 의한 것이라 생각되고 있다. 폭발의 남은 찌꺼기에는 백조좌 A, 게성운 등 강한 전파를 방사하는 것이 많다. 이들 천체에는 강한 자기장이 있어서 천연적인 대형 가속기가 될 수 있다고 상상할 수 있다. 이와 같은 이론에 의해 예상되는 에너지의 상한은 10 - 10eV이므로 그 이상의 초대형 에너지 입자는 은하계 외의 전파 은하 등에서 기원을 구해야 한다. 우주선은 역사적으로는 미립자 물리학의 선도역으로서 큰 역할을 해왔다. 현재도 우주의 신비를 탐구하는 중요한 실마리를 제공해 주고 있다.
패러데이 역설
전류가 흐르는 두 도선(도선1, 도선2)을 보면, 이 때 도선2에 의해 도선1이 받는 힘은 다음과 같은 식으로 표현된다.formula_13도선2에 의해서 형성되는 자기장은 다음과 같다: formula_14이 를 첫 번째 식에 대입하면, 다음과 같은 식을 얻을 수 있다. formula_15이제 이를 바탕으로 dI의 길이를 가지는 도체가 dr 만큼의 변위 변화를 갖는 경우를 생각해보자. 이 때 해준 일의 양 formula_16는 다음과 같이 표현된다. formula_17formula_18 자리에 조금 전에 찾은 식을 대입하면 다음과 같은 결과를 얻는다. formula_19도체의 변위Iformula_20에 의해 커버되는 면적 formula_21 는 다음과 같다. formula_22따라서:formula_23formula_16는 다음과 같은 식으로 표현된다. formula_25위에서 구한 formula_16에 관한 두 식을 연립하면 패러데이의 법칙에 도달할 수 있다:formula_27