파동의 보강 간섭

목차

실험제목

실험목적

실험이론

실험장비

실험방법

본문내용

수면파 발생 장치의 전원을 끄고, 원형파 발생용의 두 플라스틱
원판이 물에 1/3정도 잠기도록 높이를 조절한다. 이때 두 원판이 같은 정도로 잠기도록 한다.
② 수면파 발생 장치의 전원을 켜서 떨개의 주기를 조절하여 수면파의 그림자가 잘 비치도록 한다. [주의 : 주기는 1-15Hz사이만 조절이 가능하다.]
③ 밝은 점(간섭이 일어난 수면파의 배)또는 어두운 점(간섭이 일어난 수면파의 마디)이 생기는 위치를 종이에 표시하여 경로차를 구해보 고 간섭현상에 대한 이론적인 고려와 비교해본다.
④ 두 원형 수면 파동 샘 사이의 간격을 변화시켜 ③의 측정을 반복한다. 이 때
너무 무리하게 힘을 가하지 않도록 한다. 차이를 볼 수 있는가? 차이가 있다면 그 차이의 이유를 생각하고 측정 결과를 이론 식과 비교한다.
2) 선 파동샘으로 쓰기 위한 플라스틱 관을 두 작은 원판에 끼우고 선 형파 형태의 수면파를 발생시켜 파의 파장과 속력을 관찰한다.
① 발생 장치의 플라스틱 관(막대)이 3～5mm정도 물에 잠기도록 높이를 조정 한다. 막대가 수조의 한 가운데 쯤에 가장자리와 평행이 되도록 위치시킨다.
② 수면파 발생 장치에 전원을 연결하고 적당한 주기의 떨림이 일어 나도록 주기 조절 누름 여닫이를 눌러 10Hz 정도로 맞춘다.
[ 주의 : 주기는 1-15Hz 사이만 조절이 가능하다.]
③ 떨개의 주기와 전구의 위치를 조절하여 수면파의 그림자가 잘 비치도 록 한다. 어떤 이유로 수면파의 그림자가 생기는지 생각해 보아라.
④ 수면파의 파장을 측정한다. [주의 : 광원이 평행광이 아니면 측정한
그림자의 간격과 실제 파장이 다를 수 있다. 이를 보정할 수 있겠는가?]
⑤ 수면파의 속력을 구한다. 수면파의 속력은 주기(=1/떨기수)와 측정한 파장으로부터 알 수 있다.
⑥ 작은 종이나 스펀지 조각을 물에 띄워서 수면파에 의한 진행(떠돎)속력이 파이 속력보다 매우 느림을 관측한다 가능하면 수면에서의 떠돎 속력을 측정한다.
⑦ 아크릴 막대나 반원형 통(통 안에 물을 채워 떠다니지 못하도록 한 다.)을 장애물로 사용하여 수면파에 어떤 영향을 미치는가 관찰한다.
특히 장애물로부터 반사되는 경우 파는 마치 파장이 1/2로 줄어든
것처럼 보이고 그림자의 흔들림이 적은데 그 이유를 설명할 수 있겠는가?
3) 이번에는 두 개의 원형 수면 파동 샘을 결맞게 진동시켜 발생한
수면파의 간섭 현상을 측정한다.
① 1)에서와 같이 선형파 발생용 막대를 3～5mm정도 물에 잠기게 조정 한다. 막대가 수조의 한 가운데에 가장자리와 평행하게 위치시킨다.
② 수면파 발생기의 전원을 켜고 떨개의 주기를 조절하여 수면파의 그림자가 잘 비치도록한다.
③ 각자 준비한 티들펜 등을 적당한 위치에 세워 장애물로 사용하고 주위의 파형이 변화하는 모양을 관찰한다. 이 때, 장애물의 수, 크기, 간격 및 위치 등을 바꿔 본다.
④ 간섭 무늬의 밝은 점들을 종이 위에 표시한다.[ 주의 : 광원이 평행
광이 아니면 측정한 그림자의 위치와 실제 위치가 다를 수 있다.]
⑤ 이로부터 무엇을 말할 수 있는가?
이외에도 샤프 연필심 들을 사용하여 장애물의 크기가 파장보다 작을 때 수면파의 진행에 어떤 영향을 미치는가 관찰하고, 수면에 가한 작은 충격이 수면을 통해 전달되는 모양을 살핀다. 수면파란 결국 물분자들의 상 호작용에 의해서 전달될텐데 어떤 상호작용이 있을 수 있는가 생각해 본다.
4) 장애물로부터 반사 또는 에돌이 (회절)된 수면파의 간섭 현상을 측정한다.
① 1)에서와 같이 선형파 발생용 막대를 3～5mm정도 물에 잠기게 조정한 다 . 막대가 수조의 한 가운데에 가장자리와 평행하게 위치시킨다.
② 수면파 발생기의 전원을 켜고 떨개의 주기 및 떨개의 강도를 조절 하여 수면파의 그림자가 잘 비치도록 한다
③ 각자 준비한 니들펜 등을 적당한 위치에 세워 장애물로 사용하고 주위의 파형이 변화하는 모양을 관찰하다 이 때 장애물의 수, 크기, 간격 및 위치 등을 바꿔 본다.
④ 간섭 무늬의 밝은 점들을 종이 위에 표시한다 [주의 : 광원이 평행 광이 아니면 측정한 그림자의 위치와 실제 위치가 다를 수 있다. ]
⑤ 이로부터 무엇을 말할 수 있는가?
이외에도 샤프 연필심 등을 사용하여 장애물의 크기가 파장보다 작을 때 수면파의 진행에 어떤 영향을 미치는 가 관찰하고, 수면에 가한 작은 충격이 수면을 통해 전달되는 모양을 살핀다. 수면파란 결국 물분자들의 상호작용에 의해서 전달될텐데 어떤 상호 작용이 있을 수 있는가 생각해 본다.

키워드

파동,   보강,   간섭,   수면파