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[Physics] Luminescence (발광) 의 종류

1. 발광(Luminescence)의 정의와 특성:열 방출 이외의 방법으로 물질이 빛을 방출하는 현상을 총칭하는 용어임.물질이 에너지를 흡수하고 이를 빛의 형태로 방출하는 과정을 포함함.발광의 강도, 파장, 지속 시간은 물질의 특성과 에너지 흡수 방식에 따라 다양하게 나타남.열방출(Thermal emission): 물체의 온도에 의해 발생하는 전자기 복사임. 발광(Luminescence): 열 이외의 다른 형태의 에너지가 빛으로 전환되는 현상임.열방출(thermal emission)을 좀더 넓게 표현하면 열복사(thermal radiation)에 해당함. 이들의 관계는 다음과 같음.열방출: 물체가 열에너지를 전자기파의 형태로 방출하는 현상을 주로 지칭함.열복사: 열방출을 포함하며, 열에너지의 전파 과정 ..

[Physics] Units in Optics

광학에서의 기본 단위의 이해스테라디안 (Steradian, sr)스테라디안은 3차원 각도(입체각, 공간각)의 단위구면의 공간각(Solid Angle, 입체각)을 측정하는 데 사용됨.반지름 ( $r$ )인 구의 전체 표면적은 ( $4\pi r^2$ )이며,이 전체 구면에서 1 스테라디안은  $r^2$ 의 면적에 해당하는 solid angle을 가리킴.즉, 1 스테라디안은 구의 중심에서 볼 때, 구의 표면에 반지름의 제곱과 같은 면적을 가리키는 각도인 것임.2D에서의 radian과 유사함. 광속 (Luminous Flux, lm)광속(Luminous flux)은 광원(light source)에서 단위 시간 동안 방출되는 가시광선의 총량을 나타내는 것으로, '루멘(lm)'으로 측정됨. 루멘의 단위는 광도(Lu..

[Physics] Rigid Body (강체)

Rigid body(강체)란힘을 가해도 그 모양이 변하지 않는 물체로구성요소가 고정되어 있어서 형태의 변화 (scale도 유지) 없이회전이나 이동할 수 있는 물체.예: 공중으로 던져진 망치(rigidbody)의 운동"질량 중심점" 의 translational motion (병진운동) 과"질량 중심점" 을 회전축으로 하는 rotational motion (회전운동) 이 동시에 일어남. 2D Geometric TransformationRigid body 에 대한 image에서 2D Geometric Transformation은Rigid Body Transformation 임.translation 과 rotation, identity로 구성됨.Euclidean Transformation 이라고도 불림.http..

[Physics] Physical Quantity (물리량)

Physical Quantity (물리량)정의Physical System (쉽게 말하면, 어떤 현상이나 물질)의 상태(state)를 기술하는 값."어떤 물질(substance)의 성질 이나 상태" 를 정량적으로 나타내는 값이 바로 physical quantity임.measurement(측정)이나 calculation(계산)에 의해 얻어짐.unit과 함께 기술되는 경우가 일반적임 (unit이 없는 경우도 있음)Scalar 나 Vector 로 표기된다.종류Physics에서는 base physical quantities(기본물리량)과 derived physical quantities(파생물리량)으로 나뉨.base physical quantities : 다른 물리량으로 대체될 수 없음.derived physic..

[Etc] deciBel

deciBeldeciBel은 양(magnitude, qunatity)을 상대적으로 정량화하는 단위 중 가장 널리 사용되는 것임. 2개의 magnitude 간의 상대적인 크기를 나타낸다. 신호 처리 등에서는 Singal간의 정량적크기를 상대적인 크기나 SNR을 표시하는데 사용됨.Physics등에서는 sound 등의 크기(intensity) 단위로도 많이 사용됨(생리학적으로 소리의 크기(loudness)에 대한 인식이 $\log$ scale로 이루어지기 때문)"나의 한끼식사량은 너의 한끼식사량 을 기준으로 1.8배이다" 라고 애기하는 형태가 상대적인 정량화의 가장 쉬운 예임. 때문에 deciBel은 분수기반의 ratio를 기본으로 사용하게 된다.정의수식적인 정의는 다음과 같음.$$\text{dB}=10\lo..

[Physics] 역학 문제 풀이

Problem 01 강 위 $50m$ 높이의 다리 위에서 소년이 돌($10\text{kg}$)/깃털($1\text{g}$)을 던지고 있음. (a) 돌과 깃털을 위방향으로, (b) 돌과 깃털을 아래방향으로 속력 15m/s 으로 던지면, 돌과 깃털의 각각 수면 위에 떨어지는 순간의 속력은 얼마인가? (자유낙하로 계산하시오.) a) $$ \begin{aligned} v^2&=v_0^2 + 2as \\ v&= \sqrt{v_0^2 + 2as} \\ &=\sqrt{(+15)^2 + 2(-9.8)(-50)} \\ &=-34.7 (\text{m/s})\end{aligned} $$ b) $$ \begin{aligned} v^2&=v_0^2 + 2as \\ v&= \sqrt{v_0^2 + 2as} \\ &=\sqrt{(..

[Physics] Interaction : 방사선과 물질의 상호작용.

방사선에 대해 인체 구성물질의 상호작용은 간단히 생각하면 물(water)과의 상호작용과 매우 유사함 (특히, soft tissue의 경우.) 다음 표는 대표적인 상호작용들이 방사선의 에너지에 따라 물(water)에서 어떤 비율로 일어나는지를 보여줌. (어떤 상호작용으로 입사한 방사선의 에너지가 전달되는지를 보여주는 것으로 어떤 상호작용이 많이 발생하는지를 애기하는 것과 같음. $h\nu$ : 에너지 % Energy transfered (keV, MeV) Photoelectric effect Compton scattering Pair production 10 keV 99.9 0.1 0.0 30 93.2 6.8 0.0 50 62.8 37.2 0.0 100 10.4 89.6 0.0 200 1.0 99.0 0...

[Physics] Interaction : Pair Production

1.022MeV 이상의 incident photon(사실상 주로 γ-ray)에서만 나타나는 interaction(상호작용). electron(전자)와 positron(양전자)를 생성(←때문에 pair production으로 불림)함. 이 중 positron은 초기 가지고 있던 kinetic E를 다 잃게되면 반물질이기 때문에 주변 electron(전자)와 결합하여 annihilation이 일어남. annihilation이 일어나면, 관여한 positron과 electron이 소멸하고 각각의 질량에 해당하는 에너지인 511keV의 energy를 가진 annihilation photon 두 개가 서로에 대해 대략 180도 방향으로 방출됨 (운동량 보존법칙에 의해 180도 이루어짐). At rest (←운동E..

[Physics] Interaction : Coherent Scattering (or Rayleign Scattering)

Unmodified, classical, or elastic scattering 등등으로도 불림. 가장 큰 특징은 에너지를 잃지 않는 scattering이며 ionization을 일으키지 않음. 주로 낮은 에너지의 incident photon(←전자궤도의 전자를 탈출시키기 부족한 E의 photon)에서 발생하며 어떤 energy transfer가 일어나지 않으며(←때문에 coherent scattering으로 불림) 유일한 변화가 photon의 방향이 바뀌는 것임(때문에 unmodified scattering으로 불림). 일반적으로 방사선을 이용한 생체 영상에서 사용되는 에너지에서는 Coherent scattering은 주요 상호작용(major interaction)이 아님. 보다 자세한 내용은 다음 u..

[Physics] Interaction : Compton Scattering (Compton Effect)

Compton Scattering의 경우, Klein-Nishina 공식에 따라 산란된 photon(X-ray or γ-ray)과 recoil electron(or scattered electron)가 나옴. 아래 그림에서 D에 해당. Klein-Nishina 공식은 다음과 같음. $$E_\text{photon}^\text{scattered}=E_s=h\nu^\prime=\dfrac{h\nu}{1+\dfrac{h\nu(1-\cos{\theta})}{m_ec^2}}$$ $$E_{e^-}=E_\text{recoiled electron}=h\nu\dfrac{\dfrac{h\nu}{m_ec^2}(1-\cos\theta)}{1+\dfrac{h\nu}{m_ec^2}(1-\cos{\theta})}$$ where $h..