본문/내용
1. 실험 제목 및 인적 사항
(1) 실험 제목
수면파 실험
2. 실험 목적
수면파의 회절과 간섭 현상을 관찰하고 이해한다. (물이 출렁거려 만들어지는 수면파도 파동의 일종이므로 빛에서 볼 수 있는 반사, 회절, 간섭 등의 특징이 나타난다. 다만 수면파는 파장이 길기 때문에 파동의 특성을 관찰하기가 훨씬 용이하다.)
3. 실험 준비물
수면파 실험 set
4. 실험 이론
(1) 수면파(water waves)
두 매질 사이의 경계면에서 나타나는 파동으로 경계면에 대해 수평 방향으로 진행한다. 일반적으로 물의 운동에서 볼 수 있으며 물 입자가 수직방향으로 반복 운동하는 성분을 가지고, 수평방향으로 위상변화가 전달된다.
수면의 표면파와 물속의 경계면의 내부파로 이루어져 있으며 전파 속도는 파장의 제곱근의 값에 비례한다.
(2) 간섭 현상(interference)
둘 또는 그 이상의 파동이 서로 만났을 때 중첩의 원리에 따라서 서로 더해지면서 나타나는 현상. 두 개의 파동이 한 점에서 만났을 때 서로 소멸되거나 보강되면서 새로운 파장을 만들어내는 것이다.
(3) 회절 현상(diffraction)
파동이 장애물 뒤쪽으로 돌아 들어가는 현상. 입자가 아닌 파동에 서만 나타나는 성질이다.
입자의 진행경로에 틈이 있는 장애물이 있으면 입자는 그 틈을 지나 직선으로 진행한다. 이와 달리 파동의 경우, 틈을 지나는 직선 경로뿐 아니라 그 주변의 일정 범위까지 돌아 들어간다. 이처럼 파동이 입자로서는 도저히 갈 수 없는 영역에 휘어져 도달하는 현상이 회절이다.
회절의 정도는 틈의 크기와 파장에 영향을 받는다. 틈의 크기에 비해 파장이 길수록 회절이 더 많이 일어난다. 즉, 파장이 일정할 때 틈의 크기가 작을수록 회절이 잘 일어나, 직선의 파면을 가졌던 물결이 좁은 틈을 지나면 반원에 가까운 모양으로 퍼진다.
(4) 상쇄 간섭(destructive interference)
반대 위상의 두 파동이 중첩될 때의 간섭이다. …
반대 위상…