수면파의 간섭실험 예비레포트

소개

수면파의 간섭실험 예비 레포트입니다 A+자료

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 배경이론
4. 실험장치 및 기구
5. 실험순서 및 방법

본문내용

1. 실험제목

수면파의 간섭 실험

2. 실험목적

물결통(ripple tank)를 이용하여 두 개의 점파원에서 발생하는 수면파의 간섭을 관찰하고, 간섭 무늬를 이용하여 수면파의 파장을 구한다.

3. 배경이론

똑같은 2개의 파동이 하나의 매질에서 전파되어 중첩될 때 같은 위상으로 중첩되면 합성파의 변위가 커져서 강하게 나타나고, 서로 반대의 위상으로 중첩되면 파동이 상쇄되어 약하게 된다. 이와 같이 똑같은 두 파동이 중첩되어 더욱 강해지거나 약해지는 현상을 파동의 간섭이라 한다.
<그림1>은 두 파원에서 진폭과 파장, 위상이 똑같은 두 수면파가 퍼져 나가 한 점에서 만나 서로 간섭을 일으키는 모습을 나타낸 것이다. 그림의 라인 부분에서는 두 파동의 마루와 골이 만났기 때문에 수면은 거의 진동하지 않기 때문에 섬광 사진에서 밝기가 거의 같은 선이나오는 부분이며, 무늬부분은 두 파동의 마루와 마루, 골과 골이 만나서 진폭이 커지기 때문에 명암이 뚜렷하게 바뀌게 된다.
수면 위의 두 점 ,에서 같은 진동을 주면 점 P에서는 마루와 마루(위상이 같은 경우)또는 골과 골이 겹쳐서 변위(진폭)가 커지고, 점 Q에서는 마루와 골이(위상이 반대) 겹쳐져서 파동이 없어져 정지하는 점이 된다.
, 의 거리를 각각 라 할 때 두 개의 파동이 간섭해서 의 차가 파장의 이면 변위가 0이 되고, 의 차가 한 파장일 때는 항상 크게 나타난다. 따라서 두 파원으로부터 경로차 는 이고 두 파원 에서 발생한 파장을 라고 하면, 두 파원으로부터 경로차가 반파장의 짝수 배인 지점 P에서는 다음과 같은 관계가 있다.

그래서, 항상 두 파동은 같은 위상으로 만나므로 보강 간섭이 일어나 진폭이 커지게 된다.
또, 두 파원으로부터 경로차가 반파장의 홀수 배인 지점 Q에서의 관계식은 다음과 같다.

이 경우 두 파동은 서로 반대의 위상으로 만나므로 상쇄 간섭이 일어나 진폭은 작아진다.

참고자료

· 일반물리학 실험/성균관대학교 물리학과 물리실험위원회 편 125p~130p/2009년 3월5일발행
· 이공학도를 위한 물리학 실험/성균관대학교출판부/물결파의 간섭실험/박종윤저/