액체_내에서의_Sound_velocity_측정

소개글

물리학 실험 A+ 보고서

목차

1. 실험목적

2. 측정

3. 실험 방법
3.1. 실험장치
3.2. 실험과정

4. 실험원리 및 이론

5. 실험결과 및 해석

6. 논의

본문내용

1. 실험목적
레이저를 이용하여 매질에 따른 음속을 측정해 본다.
2. 측정
- 초음파발생기에 의해 진동하는 물속을 laser가 통과할 때 생기는 무늬 패턴을 관찰한다.
- 무늬 패턴 간격으로부터 소리의 파장과 물속에서의 음속을 계산한다.
- 동일한 방법으로 에탄올, 소금물에서의 소리 파장과 속도를 계산한다.
3. 실험 방법
3.1. 실험장치
Ultrasonic generator, He-Ne Laser, Lens(f +20mm), Glass cell, Screen
① Ultrasonic generator: 20kHz 이상의 음향 파동을 발생시키기 위하여 쓰는 전기 음향 변환기
② He-Ne Laser: 수 밀리와트의 가시광선(632.8 nm)을 내게 하여, 간섭을 이용한 측정, 홀로그래피의 제작 등에 널리 쓰고 있다. 이 레이저에서 헬륨은 네온을 들뜨게 하는 매개물질로서 작용하여 실제의 발진은 네온에서 이루어진다.
3.2. 실험과정
※ 주의사항: Laser가 피부에 닿거나 눈에 들어가지 않도록 주의한다.
① 물통에 물을 2/3정도 채운 후, Ultrasonic head를 수mm 정도 담근다.
② 레이저를 켠 후, beam이 Ultrasonic head와 물통 바닥 사이를 지나서 스크린에 맺히도록 한다.
③ 초음파를 켠 후, beam이 잘 분산되어 스크린에 패턴이 뚜렷이 보일 수 있도록 렌즈를 레이저와 물통 사이에 위치시킨다.
④ 초음파 진동수를 읽고, 스크린에 맺힌 패턴사이 간격을 측정한다.
⑤ 초음파 진동수를 조정하여 다른 진동수에서 같은 방법으로 속도를 측정해본다.
⑥ 물 대신 에탄올과 소금물로 위 과정을 반복한다.


..<중략>..


여기에 걸어준 초음파의 주파수를 곱해주면 초음파의 속도를 간단히 얻을 수 있다. 물, 포화된 소금물, 에탄올에서의 초음파 속도를 계산해보았더니, 밀도가 가장 큰 포화된 소금물에서의 초음파 속도가 가장 컸고, 밀도가 가장 작은 에탄올에서의 속도가 가장 작았다.

참고 자료

[1] 액체 내에서의 Sound velocity 측정.hwp
[2] 헬륨네온레이저:http://physica.gnu.ac.kr/phtml/optics/laser/laserkind/laserkind2.html
[3] 초음파: http://en.wikipedia.org/wiki/Ultrasound
[4] 음속:
http://www.encyber.com/search_w/ctdetail.php?masterno=124446&contentno=124446
[5] 초음파의 활용: http://blog.naver.com/nav153?Redirect=Log&logNo=40051913666
[6] 정상파: http://100.naver.com/100.nhn?docid=136253
[7] 관악기의 음조절과 기주에서의 정상파: http://k.daum.net/qna/view.html?qid=2enns