[자연과학][물리실험] 물리파동 실험

파 동

1. 실험 목적

진동하는 줄과 Resonance wire loop 를 통해 파동의 파장과 주파수, 속도가 어떤 관계에 있는지를 알아본다.

2. 관련 이론

1) 파동 (Wave)

공간이나 물질의 한 부분에서 생긴 주기적인 진동이 시간의 흐름에 따라 주위로 멀리 퍼져나가는 현상을 파동(wave)이라고 한다. 파동은 파의 진행 방향과 주어진 한 점에서의 진동 방향에 따라 횡파와 종파로 나뉘는데 파동의 진행방향과 수직으로 진동하면 횡파, 평행한 방향으로 진동을 하면 종파라고 한다. Fig. 1에서와 같이 정현파 (sinusoidal wave)의 형태를 가지고 속도 로 전파하는 파동을 생각해보자. 이 때, 주어진 한 점에서의 시간에 따라 진동이 반복되는 주기를 파동의 주기 T라 하고 공간상에서 파동이 반복되는 길이를 파장 (wavelength) 이라 한다. 주기의 정의에 의해 1초 동안 진동하는 횟수인 주파수 (frequency) 는 주기 T의 역으로 정의된다. .
`Figure. 1`
주어진 점에서의 진동이 반복되는 주기는 한 파장의 길이만큼 파동이 진행하는 시간과 같으므로 파동의 속도 는 파장 , 주기 T, 주파수 를 이용해 다음과 같이 나…(생략)

(1)

(2)

(3)

2) 정상파 (Standing wave)

3. 실험방법

1) 줄의 진동

(1) 두 개의 스탠드 사이에 줄을 의 길이만큼 팽팽하게 연결한다.

(2) Fig. 3 와 같이 Mechanical Vibrator 에 줄을 연결하고 실험 장치를 꾸민다.

(3) Function generator 를 사용하여 Mechanical Vibrator 의 진동 주파수를 조금씩 증가시킨다.

(4) 처음으로 정상파가 형성되는 주파수 를 측정해 기록한다.

(5) 식 (5)를 통해 이때의 파장 를 구하고, 식 (1)을 이용하여 파동의 속도 를 계산한다.

(6) Functio