숭실대학교 물리1및실험 줄위의파동

소개글

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목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론
1) 정상파
2) 파동의 간섭
3) 파동의 속력

4. 관찰 및 결과

5. 분석 및 토의

6. 결론

본문내용

1. 실험제목 - 줄 위의 파동실험

2. 실험목적
- 진동기를 작동시켜 팽팽한 줄에 정상파를 만든다. 구동 진동수와 줄의 길이, 밀도, 그리고 장력을 변화시키면서 그 요소들이 줄의 파동이 진행되는 속도에 어떤 영향을 주는지 조사한다.

3. 실험이론
1) 정상파
- 파동의 한 종류로서, 어떠한 방향으로 진행하는 진행파와 달리 멈춰 있는 파동이다. 진동의 마디와 마루, 골의 위치가 변하지 않는 파동이다. 이것은 진폭과 진동수가 같은 두 파가 서로 반대 방향으로 진행하다가 만나서 겹쳤을 때 일어나는 현상이다. 이는 어떠한 방향으로 진행하지 않고 제자리에서만 진동한다.

2) 정상파의 정규 모드
- 정상파는 정규 모드라는 고유의 진동 모양을 가진다. 이는 줄의 양 끝이 마디여야 하고 마디와 배 사이의 간격이 된다.
- 일반적으로, n번째 정규 모드의 파장은 다음의 식을 만족한다.

3) 파동의 속력
- 파동의 속력은 파동이 일정한 거리를 일정 시간 동안 움직인 비율로서 계산할 수 있다. 일반적으로 파동의 속력은 진동수와 파장의 곱으로 나타낸다. 즉, 파동의 속력을, 진동수를, 파장을 라고 하면 다음의 식이 성립한다.

4) 파동의 간섭
- 보강 간섭: 두 파원에서 같은 위상의 파동을 발생시킬 때 이들이 중첩되어 발생하는 간섭이다. 한 파원에서 발생한 파동의 마루와 다른 파원에서 발생한 파동의 마루가 중첩되면 이들은 보강 간섭으로 진폭이 2배가 된다. 같은 원리로 골과 골이 만날 경우에도 중첩된 파동의 진폭은 원래 파동의 2배가 된다.
- 상쇄 간섭: 같은 위치에 대하여 다른 함수의 합으로 표현할 수 있다. 상쇄 간섭은 서로 다른 파동이 섞여 한 지점에서 파동이 없었을 때와 동일한 형태로 나타난다는 것이다.

참고 자료

숭실대학교 물리학과, 일반물리실험1 강의자료 (11. 줄 위의 파동 실험)