[자연과학] 실험보고서 - 파동의 파장과 주파수, 속도와 관계

파동

1. 실험제목: 파동

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

3. 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 나타낼 수 있다.

(1)

파동…