물리학실험 - 파동 실험

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물리학실험 - 파동 실험에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

용하여 사인형 파동을 일으키는 실험 이였다. 일정한 길이(L)에서 주파수(f)를 조정하여 사인형 파동의 마디수를 임의로 증가시키는 방식이었다. 줄의 끝을 단조화 운동으로 위아래로 흔들어서 사인형 파동을 시각적인 눈으로 관찰하여 마디수를 측정하는 실험이여서 마디수가 증가할수록 그 마디의 눈으로 확인하는 것이 약간에 어려움이 있었지만, 비교적 쉽게 할 수 있었다. 줄에서의 사인형 파동(실험A)은 마디수를 최대 11개까지 만들었다. 그러나 링의 파동실험(실험B)은 마디수를 4개까지 밖에 만들지 못했다. 줄의 마디와 달리 링에서의 마디를 확인하는 것이 애로 사항이 있었다. 이번 실험의 이론적인 지식의 배경을 바탕으로 분석해 보겠습니다. 줄에서의 사인형 파동실험은 시간의 함수로서 매질 성분의 위치 그래프로 확인할 수 있다. 정상위치에서 성분의 변위가 최고인 점을 파동의 마루라고 하고, 마루에서 다음마루까지의 거리를 파장()라고 한다. 마루사이의 시간의 간격을 측정시 파동의 주기(T)를 계산할 수 있었다.
위의 주기는 한 파장을 이동하는데 걸리는 시간이다. 파도의 주기는 매질 성분의 단조화 진동의 주기와 같다. 주기의 역수를 진동수(f)라 하고, 주기적인 파동의 진동수는 단위시간당 주어진 점을 지나가는 마루의 수이다. 사인형 파동의 진동수는 주기의 역수 관계임을 확인 할 수 있다. 확인된 주기 T를 가지고 파의 속력, 파장 그리고 주기 사이의 관계식을 유도하여 다음식을 증명 할 수 있었다.
v = /T 파의 속력을 구하는 또 다른 식은 주파수와 관계를 증명한 v = *f 이다. 뒤 식은 주기(T)와 주파수(f)사의 관계가 역수라는 것을 다시 한번 보여주고 있다. 만약 진동하는 파의 진폭(A)을 확인하였다면 위의 각각의 정의를 의해서 사인형 파의 파동함수를 증명할 수 있다. 파도이 한방향으로 v의 속력으로 움직이고 있고 신간(t)후의 파동 함수는
이다. 이는 사인형 파동은 t초 동안 오른쪽으로 vt의 거리를 이동한다는 의미를 내포한다.
이번 실험에서 확인한 사인형 파동은 매질이 파의 진행방향과 수직한 방향으로 움직이는 파인 횡파이고, 이는 우리주변에서 많이 확인되며, 역학적인 파동의 의미 또한 내포하고 있다. 이런 파동의 움직임의 이해를 바탕으로 매질이 존재하는 역학적인 파동(수면파, 음파 등)을 알고, 또한 매질이 없는 역학적인 파동(가시광선, 라디오파 등)을 이해 할 수 있는 바탕이 되는 유용한 실험이었다.

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파동 실험,   파동,   정상파