7-1 수면파의 간섭실험 예비

목차

1. 실험 목적
2. 이 론
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
물결통(ripple tank)을 이용하여 두개의 점파원에서 발생하는 수면파의 간섭을 관찰하고, 간섭 무늬를 이용하여 물결파의 파장을 구한다.

2. 이 론
물리학에서 말하는 파동은 매질 내의 한 점에서 생긴 매질의 진동 상태가 매질을 통해서 주기적으로 퍼져 나가는 현상을 말한다. 공간상의 한 점에서 서로 순환적으로 변환되는 두가지 형태의 에너지가 존재할 때, 이를 진동로 볼 수 있다. 파동은 시간과 공간으로 주어지는 한 점에서 정의되는 물리량 g(t,x)이 주기적으로 변화하는 것이다. 주변에 있는 다른 한 점이 이와 동일한 성질을 가지면, 이 두 진동자간에 커플링이 일어나고, 시간의 흐름과 함께 에너지가 주변의 진동자로 전파될 수 있다. 이러한 식으로 에너지가 퍼져나가는 것을 파동이라고 한다.
파동의 여러 종류 중에서도 수면파는 흔히 물의 운동에서 관찰되어 수파 혹은 물결파라고도 한다. 흐트러진 수면에서 발생하는 표면장력과 물 분자에 미치는 중력이 복원력으로 작용하여 발생하는 파동으로 수평방향으로 에너지가 전달된다. 보다 포괄적으로는 두 매질 사이의 경계면에서 진행하는 파동을 말하며 다른 종류의 매질 사이에서 나타나는 표면파와 다른 성질의 매질 사이에서 나타나는 내부파가 있다.
먼저, 표면파는 경계면에 대해 수평방향으로 진행하는데 이때 매질은 진행방향에 대해 수직방향으로 진동한다. 즉 파동의 진행에 있어 매질의 직접적인 이동이 없이 위상변화를 통한 에너지의 전달만이 일어난다. 매질의 깊이가 깊을수록 전파속도가 빨라지며 전파속도는 파장의 제곱근에 비례한다.
다음으로 내부파는 온도나 밀도 등의 성질이 다른 경계면에서 발생하며 바다의 수온약층면에서 나타나는 경우가 대표적인 예이다. 내부파는 진폭이 매우 크고 전파속도는 같은 파장의 표면파보다 훨씬 느리다.

참고 자료

없음