일반물리실험2 실험 7. 수면파 실험 결과보고서(예비 포함)

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
4. 실험결과
5. 토론

본문내용

1. 실험 제목
수면파 실험

2. 실험 목적
수면파의 회절과 간섭 현상을 관찰하고 이해한다. (물이 출렁거려 만들어지는 수면파도 파동의 일종이므로 빛에서 볼 수 있는 반사, 회절, 간섭 등의 특징이 나타난다. 다만 수면파는 파장이 길기 때문에 파동의 특성을 관찰하기가 훨씬 용이하다.)

3. 실험 이론
준비물: 수면파 실험 set

다음의 질문에 대해 생각하고 정리해보라.

- 수면파의 속력은 주로 어떤 요소들에 의해 결정되는가? (예: 파동의 진동수, 물의 색깔, 물의 온도?)
수면파는 물의 운동에 의해 형성되는 파동을 말한다. 파동의 속력은 진동수 * 파장이다. 그러므로 파장의 속력은 파동의 진동수 혹은 파장에 의해 달라지며 이에 영향을 받는다. 하지만 파원이 일정하여 파원의 진동수는 변하지 않으므로 파동의 속력은 파장에 비례하며 변한다. 수면파의 경우, 물의 깊이가 얕을수록 파장이 짧아지므로 속력이 느려진다. 또한, 물의 깊이가 깊을수록 파장이 길어져 속력이 빨라진다. 따라서 파동의 속력은 파원의 종류, 수심에 따른 파장 등의 요소들에 의해 결정된다.

- 두 수면파가 만나서 생기는 보강 간섭과 상쇄 간섭의 의미는 무엇인가? 보강 간섭은 수면이 높아지고 상쇄 간섭에서는 수면이 낮아진다는 의미인가?
간섭은 둘 또는 그 이상의 파동이 서로 만났을 때 중첩의 원리에 따라서 서로 더해지면서 나타나는 현상이다. 보강 간섭은 같은 위상의 두 파동이 중첩될 때 일어나는 간섭이며, 마루와 마루 또는 골과 골이 만나 합성파의 진폭이 2배로 커진다. 상쇄 간섭은 반대 위상의 두 파동이 중첩될 때의 간섭이며 마루와 골이 만나 합성파의 진폭이 0이 되는 현상이다. 따라서 보강 간섭은 수면이 높아지고 상쇄 간섭에서는 수면이 낮아진다는 의미가 아니다. 보강 간섭이 일어나는 부분은 마루와 마루가 만나거나 골과 골이 만남에 따라 수면이 확 높아지거나 낮아진다. 또한, 상쇄 간섭이 일어나는 부분은 진폭이 0이 되기 때문에 수면의 높낮이 변화가 일어나지 않는다.

참고 자료

없음