아주대학교 A+ 2018 2-2 중급물리학실험 Fourier Synthesizer 결과보고서

ssssss6
최초 등록일
2019.04.01
최종 저작일
2018.09
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소개글

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목차

1. [실험 1] 다른 주기를 가진 sine파의 합성
(1) 실험결과
(2) 데이터분석 및 고찰

2. [실험 2] Fourier Synthesis
(1) 실험결과
(2) 데이터분석 및 고찰

3. 참고문헌

본문내용

[실험 1] 다른 주기를 가진 sine파의 합성
(1) 실험결과
- 기본파형 3520Hz 위상 90° (sin 파형) / 기본파형 3960Hz 위상 90° (sin 파형)

<중 략>

(2) 데이터분석 및 고찰
이 실험은 진폭이 같고 진동수가 거의 비슷한 두 파형의 중첩으로, 맥놀이(beat) 현상을 관찰하는 실험이다. 먼저 이론에 따른 기본파형인 sin파형으로 두 파형을 중첩시켜 맥놀이 현상을 확인한 후, 위상을 변화시킨 파형을 합성해 합성파형이 어떻게 변하는지 확인해보았다.
먼저 이론적으로는 3520Hz, 3960Hz의 두 사인파형의 합성은 다음과 같은 식과 그래프처럼 나타났다.

<중 략>

따라서 합성파형 [3520Hz, 3960Hz]에서, 각 위상 [0°(cos) 90°(sin)] / [90°(sin) 0°(cos)]에 대하여 서로 1/4주기의 위상차를 가진 포락선을 따라 같은 진동을 하고, 기본 위상[90°(sin) 90°(sin)]에 대하여 포락선과 진동이 1/8주기의 위상차를 가진다. 두 포락선만을 그래프로 그려보면 다음과 같고 이는 위의 실험 결과에서 나타난 포락선과 일치한다.

<중 략>

위상 [270°(sin) 270°(sin)]에서는 기본 위상과 같은 2Acos(440πt)의 포락선을 가지고 x축 대칭인 형태로 진동하고, 이는 실험결과에서 쉽게 확인할 수 있다.
모든 위상 변화들에 대하여 실험에서 측정된 파형은 이론에 부합함을 확인하였고, 따라서 실험은 성공적으로 진행되었다고 평가할 수 있다. 실험에서 3960Hz의 위상이 완벽하게 sin파형이 되지 않고 약간의 위상차를 가져 이를 기준으로 파형을 합성하였는데, 더 정밀한 실험기기를 통하여 위상차 없이 실험을 하게 되면 이론과 더욱 부합하는 그래프를 얻을 수 있을 것이다.

참고 자료

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1092095&cid=40942&categoryId=32237
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3537012&cid=60217&categoryId=60217
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%91%B8%EB%A6%AC%EC%97%90_%EB%B3%80%ED%99%98
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%91%B8%EB%A6%AC%EC%97%90_%EA%B8%89%EC%88%98

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