[자연과학][물리학 및 실험] 파동 - 어디에서 왔다가 어디로 가는가

` 물리학및 실험 ` 파동 - 어디에서 왔다가 어디로 가는가 1. 요약 이번 실험은 고등학교 때에도 다루었던 파동에 관한 것이다. 다만 그 때는 실제적인 실험을 하지 못하고 이론적인 측면만 공부했는데 이번 실험에서는 그 내용을 다시 한번 상기하면서 실험을 할 수 있었다. 파동은 시간이 지나면서 에너지가 공간상으로 퍼져나가는 현상을 일컫는 말이다. 이번 실험은 여러 가지 파동 중에서도 수면파를 다루었는데 먼저 수면파의 진행과정과 전달 속력을 살펴보았다. 수면파는 횡파로서 그 진행 방향과 떠는 방향이 서로 직각이다. 또 두 번째 실험으로 두 개의 수면 파동 샘을 작동시켜 발생한 수면파의 간섭 현상을 측정하였다. 보강 간섭과 상쇄 간섭 모두를 관찰할 수 있었는데, 실질적인 계산값과 차이를 보여 오차가 있었음을 알 수 있었다. 즉 모든 경우에 의도하는 경우보다 2배씩 큰 값이 나와 실험 설계에 문제점이 있었음을 생각할 수 있다. 마지막으로 수면파의 진행 과정에 장애물을 세워 파동의 진행 방향을 관찰하였는데 약간 불규칙적인 모양을 얻었지만 어느정도 예상한 형태가 나왔다. 2. 서론 (1) 배경 이론 방향으로 진행하는 파동의 일반적인 표현식은 시간 t, 위치 x 에서의 떨림의 크기가 로 쓸 수 있으며, 이때 은 진동의 크기 즉, 진폭이고 는 각 떨기 수, 그리고 는 파수이다. 또, 각 떨기 수와 파수는 떨기 수 와 파장 에 각각 으로 연관된다. 파동의 속력 는 사인함수의 위상인 가 일정한 위치 가 시간 에 따라서 변하는 율이므로 이다. 엄밀하게는 이 속력을 파동의 위상 속도라고 부른다. 한편 파동에 의해 정보를 전달하기 위해서는 일정한 떨기 너비와 떨기수의 단순 파동으로는 불가능하고, 여러 개의 떨기수의 단순 파동들이 무리 진 펄스와 같은 파동의 무리가 필요하다. 이 파동의 무리가 전달되는 속도를 무리 속도(군속도, group velocity)라고 하며, 무리 속력은 이다. 각떨기수 ω와 파수 k 의 비 즉, …
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