[일반물리실험][결과] 조화파의 합성

소개

1. 실험사진(칼라) 포함 - 모든 합성시 사진 (완전 대용량)

2. 리포트 9p

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목차

◎ 실험 날짜 :
◎ 실험 목적
◎ 실험 원리
1. 조화파의 중첩원리
2. Lissajous 도형
3. 실험 이론
◎ 실험 기구 및 재료
◎ 실험 방법
1. 하나의 파형을 관찰할 때
2. 두 개의 파형을 관측할 때
◎ 실험 결과
1. 하나의 파형을 관찰 할 때
2. 두개의 파형을 관찰 할 때
◎ 질문 및 토의
1. 식(28.3)을 유도하시오.
<참고>
◎ 결론 및 검토
◎ 참고 문헌

본문내용

◎ 실험 목적
서로 수직한 2개의 조화파를 합성하여 서로 다른 진동수비와 위상차에 대한 Lissajous도
형을 그리고 조화파의 중첩원리를 이해한다.

◎ 실험 원리
1. 조화파의 중첩원리
1) 조화파(harmonic wave)
파동의 모양이 sin함수 또는 cosine함수의 유연한 모습을 갖는 파를 말한다.

2) 중첩의 원리(superposition principle)
두 파동이 공통으로 존재하는 영역에서는 서로 얽혀 복잡해 지는 것처럼 보이지만, 결국에는 제각기 자신의 모양을 유지해서 가는 원리를 말한다. 공통으로 존재하는 영역에서는 두 파동이 합해져서 보강간섭 혹은 상쇄간섭이 이루어진다.

⇒ 이번 실험에는 X축과 Y 축에 두개의 조화파를 발생시켜 진동수를 조정하고, 위상차를 조정하여 두 조화파의 합성으로 아름다운 Lissajous 도형을 그려내었다.

2. Lissajous 도형
이 실험에서 Lissajous 도형은 sin 함수의 두 조화파를 중첩시켰기 때문에 대칭적인 모습을 이룬다. 그리고 진동수와 위상차에 따라 똑같은 모양이 나타난다. 같은 진동수일때 가 일때와 일때, 0일때와 일때, 모양은 똑같고, 좌우가 반대로 된 대칭 모양을 이룬다.
3. 실험 이론
평면내에 있는 한 점 P의 X, Y 성분들이 단 조화 운동을 할 때 P의 경로는 XY면 내에서 2개의 수직으로 진동하는 다음과 같은 운동의 중첩이다

X = Asin(ω1t) (28.1)
Y = Bsin(ω2t+δ) (28.2)

합성경로는 진동수비 ω1:ω2 와 위상차 δ에 의존하며, 이들 경로를 Lissajous 도형이라 한다. 몇 가지 서로 다른 진동수비 ω1:ω2 와 위상차 δ에 대한 경로는 다음과 같다.

참고자료

· 일반 물리학 실험 - 청범출판사
· http://phyed.pusan.ac.kr/zb41pl6/zboard.php?id=pds&page=1&sn1=&divpage=1&category=2&sn=off&ss=on&sc=on&select_arrange=headnum&desc=desc&no=62
· http://physica.gsnu.ac.kr/physedu/wavelight/represent/represent.html
· 네이버 백과사전
· www.google.co.kr