[일반물리학실험]파동의 중첩

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 파동의 중첩 원리와 리샤주 (Lissajous) 도형을 관찰하고, 이를 이해한다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 간섭
물질은 같은 위치에 두개의 물질이 존재할 수 없지만, 파동은 두 개 이상의 파동이 동일한 공간과 동일한 시간에 존재할 수 있다. 연못에 두 개의 돌을 던지면 각각의 파동에 의한 간섭무늬가 생긴다. 간섭무늬에서는 파동효과가 증가하거나, 감소되거나, 또는 그대로 있기도 한다. 서로 간섭하는 두 개의 파동은 근본적으로 독립된 파동이며, 서로에게 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다.

나. 횡파의 보강간섭과 소멸간섭.
한 파동의 마루가 다른 파동의 마루와 겹치면 그 효과가 더해진다. 그 결과 파동의 진폭은 증가된다. 이러한 간섭을 보강간섭이라고 한다. 한 파동의 마루가 다른 파동의 골과 겹치면 각각의 효과는 감소됩니다. 즉, 한 파동의 높은 부분이 다른 파동의 낮은 부분을 메꾼다. 이것을 소멸간섭이라고 한다.
두 파동을 한 점에서 관측하면 시간에 따라 보강 또는 상쇄 간섭이 교대로 나타나 진폭을 변화시킨다. 예를 들면 진동수가 약간 다른 소리굽쇠를 동시에 진동시키면 소리의 세기가 주기적으로 변화하는 소리를 듣게 되는데, 이를 맥놀이(beats)라고 한다. 진동수가 과 로 약간 다른 두 파동이 같은 방향으로 진행할 때, 각각의 파동의 변위가 다음과 같이 표현된다고 하자.
중첩의 원리를 이용하여 합성파를 구하면
y = + = (cos2

참고자료

· 대학 물리학 실험, 김병배 외 5인, 북스힐 2020, p.421～428
· Fundamentals of Physics - Holiday, Resnick, Walker)