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[물리] wave 결과보고서

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작성일18-09-10 01:16

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이 중에서 는 + 방향으로 속도 로 진행하는 파, 는 - 방향으로 속도 로 진행하는 파에 해당한다. 파동은 파의 진행 방향과 주어진 한 점에서의 진동 방향에 따라 횡파와 종파로 나뉘는데 파동의 진행방향과 수직으로 진동하면 횡파, 평행한 방향으로 진동을 하면 종파라고 한다. 파동은 파의 진행 방향과 주어진 한 점에서의 진동 방향에 따라 횡파와 종파로 나뉘는데 파동의 진행방향과 수직으로 진동하면 횡파, 평행한 방향으로 진동을 하면 종파라고 한다.


[Figure. 2]

Fig. 2 에서와 같이 양 끝이 고정되어 진동하는 길이 의 줄의 경우 여러 고유진동모드를 가진다.실험결과/물리
설명








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[물리] wave 결과보고서




순서
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(1) 實驗(실험) headline(제목)

파동

(2) 實驗(실험) 목적

진동하는 줄과 Resonance wire loop를 통해 파동의 파장과 주파수, 속도가 어떤 관계 에 있는지를 알아본다.

B) 정상파 (Standing wave…(drop) )
파동의 큰 특징은 여러 파동이 중첩되는 경우 간섭이 일어나 새로운 파동을 형성할 수 있다는 것이다. 이러한 파동의 해는 일반적으로 다음과 같이 주어지는 것을 쉽게 보일 수 있다

(3)

여기서 는 임의의 함수이다. Fig. 1에서와 같이 정현파 (sinusoidal wave)의 형태를 가지고 속도 로 전파하는 파동을 생각해보자. 이 때, 주어진 한 점에서의 시간에 따라 진동이 반복되는 주기를 파동의 주기 T라 하고 공간상에서 파동이 반복되는 길이를 파장 (wavelength) 이라 한다. 일반적으로 외부에서 진동계를 진동시킬 수 있는 힘을 가했을 때 그 고유진동수와 외부에서 가해주는 힘의 진동수가 같으면

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다. 이를 이용하면 세기가 약한 파동을 큰 세기로 증폭시킬 수 있다
소리를 포함해 보통의 역학적 진동, 전기적 진동 등 모든 진동에서 일어나는 현상인데, 이중에서 전기적·기계적 공명일 때는 공진(共振)이라고도 한다. 파동이 중첩되면 서로 간섭을 일으키는데 이 때 위상이 서로 같아지는 속에서는 보강간섭을 위상이 반대인 곳에서는 상쇄간섭을 일으키게 된다 예를 들어 + 방향으로 진행하는 정현파 와 - 방향으로 진행하는 정현파 의 중첩에 의한 간섭을 생각하여 보자. (이 때, 각파수 는 , 작주파수 는 임을 알 수 있다 ) 두 파동의 간섭에 의해














(4)

로 주어진다. Fig. 1에서와 같이 정현파 (sinusoidal wave)의 형태를 가지고 속도 로 전파하는 파동을 생각해보자. 이 때, 주어진 한 점에서의 시간에 따라 진동이 반복되는 주기를 파동의 주기 T라 하고 공간상에서 파동이 반복되는 길이를 파장 (wavelength) 이라 한다.

(3) 관련理論

A) 파동 (Wave)
공간이나 물질의 한 부분에서 생긴 주기적인 진동이 시간의 흐름에 따라 주위로 멀리 퍼져나가는 현상을 파동(wave)이라고 한다. 이 때 상쇄 간섭에 의해 진폭이 최소가 되는 점을 골 (node) 이라 하고 반대로 진폭이 최대가 되는 점을 마루 (antinode) 라고 한다. 양 끝 점에서의 변위는 0 이므로 이 점들을 골로 하는 정상파는 마루의 수 에 따라 파장이 다음과 같이 결정된다


(5)

주어진 고유진동모드 파장에서 측정(測定) 을 통해 주파수 를 알아내면 식 (1)을 통해 이 파동의 속도를 계산할 수 있다

C) 공명현상
진동계가 그 고유진동수와 같은 진동수를 가진 외력(外力)을 주기적으로 받아 진폭이 뚜렷하게 증가하는 현상을 가리킨다. 즉, 줄의 모든 부분이 위치에 따라 최대 진폭은 다르지만 시간에 따라 같은 양식으로 진동하게 되고 정지한 모양의 파동이 형성되는데 이를 정상파 (standing wave) 라 한다. 이 파동이 만족하는 방정식은 일차원적인 파동의 경우 일반적으로 다음과 같이 나타낼 수 있다


(2)

여기서 는 파의 속도이고 는 위치 , 시간 에서의 파동의 크기를 나타낸다.

(3) 관련理論

A) 파동 (Wave)
공간이나 물질의 한 부분에서 생긴 주기적인 진동이 시간의 흐름에 따라 주위로 멀리 퍼져나가는 현상을 파동(wave)이라고 한다. 주기의 定義(정의)에 의해 1초 동안 진동하는 횟수...


(1) 實驗(실험) headline(제목)

파동

(2) 實驗(실험) 목적

진동하는 줄과 Resonance wire loop를 통해 파동의 파장과 주파수, 속도가 어떤 관계 에 있는지를 알아본다. 주기의 定義(정의)에 의해 1초 동안 진동하는 횟수인 주파수 (frequency) 는 주기 T의 역으로 定義(정의)된다


[Figure. 1]

주어진 점에서의 진동이 반복되는 주기는 한 파장의 길이만큼 파동이 진행하는 시간과 같으므로 파동의 속도 는 파장 , 주기 T, 주파수 를 이용해 다음과 같이 나타낼 수 있다


(1)

파동이 일정한 속도로 한 방향으로 진행하면서 에너지를 전달하는 것을 진행파 (traveling wave) 라 한다.

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