[일반물리학실험]도플러 효과 예비-결과 보고서

소개

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목차

1.실험목적
2.이론 및 원리
3.실험장비 및 기구
4.실험방법
5.실험결과
6.결론 및 토의
7.Reference

본문내용

1. 실험목적
수면파의 전달과정을 살펴보고 파장과 속도를 측정하여 이론식과 비교한다.

2. 실험원리

① 도플러 효과
1) 정의: 에너지원과 관측자 사이에 멀어지거나 가까워지는 운동에 의하여 전자기파나 음파의 주파수가 변화하는 현상. 도플러 효과는 고속으로 질주하는 앰블런스의 요란한 소리에서 느낄 수 있다. 앰블런스가 관찰자를 지나가는 순간 소리가 순간적으로 변화한다. 음원에 가까워지면 파장은 압축이 되어 주파수는 증가한다. 반대로 음원이 멀어지면 파장은 늘어나 주파수는 떨어지게 된다. 이런 현상은 천체를 관측할 때 빛에서도 나타난다. 천체가 다가오거나 멀어지면 지구에 도착하는 빛도 도플러 효과를 일으켜 스펙트럼에 변화가 일어난다.
2) 원인

소리의 진원이 정지하고 있을 때 음파는 동심원을 그리며 퍼져 나간다. 그러나 소리의 진원이 움직여 갈 때에는 음파가 퍼져 나가는 모양이 달라진다. 그림에서 처음 지점S1에서 낸 소리는 그대로 W1을 따라서 나가게 될 것이다. 그러나 위에서 예를 든 엠블런스의 경우에서 그림의 오른쪽으로 달리고 있기 때문에 다음에는 그다음에는 S2점에서 소리를 내게 될 것이고, 그 소리는 역시 원 W2를 그리면서 퍼져 나갈 것이다. 여기서 원 W1은 퍼져 나간 시간이 더 길었기 때문에 원 W2보다 크다. 나머지 지점에서도 마찬가지이다.
따라서 그림에서 엠블런스가 진행하는 방향에 있는 사람이 들을 때 음파의 파장은 압축되어 원음의 경우보다 짧아진다. 파장이 짧을 수록 높은 소리이기 때문에 이때 엠블런스의 소리는 점점 높아진다. 마찬가지 원리로 엠블런스가 지나간 뒤에 있는 사람은 원음보다 긴 파장의 소리, 즉 낮은 소리를 듣게 되는 것이다. 즉 이런 현상을 도플러 효과라고 하는 것이다.

참고자료

· http://physica.gsnu.ac.kr/physedu/modexp/e_m/main.htm
· 일반물리실험
· 일반물리학 - halliday
· http://mulinara.net/physics/
· http://physics.skku.ac.kr
· http://www.n2n.pe.kr