28장조화파의합성(결과)

소개

물리학실험
실제사진 첨부,
수식
그림포함

목차

측정값
실험결과
질문 및 토의
결론 및 검토

본문내용

■ 실험 결과
먼저 하나의 오실로스코프를 이용하여 CH-1, CH-2 각각의 파형을 관찰하였다. 화면의 눈금을 보고 주기()를 측정하였다. 그런 다음 멀티미터를 이용하여 출력파형의 진동수()를 측정하였다. 진동수()는 주기와 역수 관계에 있으므로 오실로스코프에서 측정한 주기()에 역수를 취하였다. 오실로스코프와 멀티미터에서 측정된 두 값은 예상대로 오차가 있었다. 오실로스코프 측정시 눈금의 개수를 이용하여 주기를 측정하였기 때문이다. 다음으로 오실로스코프에 두 개의 출력파형이 나타나도록 하였다. 두 개의 출력파형이 진동수와 위상이 같도록 조정하였으며 함수 발생기의 진동수 조정 버튼과 위상 조정 버튼을 이용하여 Lissajous 도형이 어떻게 변하는지 관찰하고 카메라를 이용하여 진동수와 위상에 따른 Lissajous 도형을 기록하였다. 실험 전에 살펴보았던바와 같이 Lissajous 도형은 두 개의 축(x, y)에 나타난 조화파(sine, cosine)를 중첩시켜서 나타낸 것이다. 다음의 그림은 앞서 예비에서 보았지만, 실험결과에 나타난 진동수비가 1:2 위상차가 없는 형태의 Lissajous 도형의 형성과정을 한눈에 알아볼 수 있도록 되어있다.

■ 결론 및 검토
이중함수발생기(Dual-function generator)를 이용하여 여러 가지의 Lissajous 도형을 관찰할 수 있었다. 하나의 파형을 관찰한 결과 예상값과 거의 같도록 나왔으며 여기서의 오차는 오실로스코프 측정시 눈으로 눈금을 읽어 정확하지 못 한 것과 화면 눈금 축과 조화파의 정렬이 정확하지 못함에서 비롯되었다. 또한 두 개의 조화파를 이용하여 Lissajous 도형을 만들어 관찰하였다. 그 결과 진동수와 위상차에 의해 여러 가지 도형을 확인할 수 있었고 같은 진동수비 조건에서는 위상차가 /2면 좌우 대칭의 모습으로 나타남을 알 수 있다. 그리고 위상차가 이면 두 개의 파형이 서로 좌우 대칭으로 나타남을 알 수 있다. 이는 조화파이므로 하나는 sine파 형태, 하나는 cosine파 형태로 나타나기 때문이다. 이런 Lissajous 도형의 형성과정을 알고 있다면 역으로 한 개의 축에 알고 있는 주파수를 입력하고 미지의 주파수를 다른 축에 연결한다면 Lissajous의 도형을 보고 미지의 주파수를 측정하는 것이 가능하다 하겠다.

참고자료

· 없음