kundt의실험

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실험목적
실험이론
실험방법
실험기구

목차

실험목적
실험이론
실험방법
실험기구

본문내용

균일한 금속 막대의 중앙점을 <그림 8-1> 과 같이 고정시키고 한쪽 끝에서 종진 동을 주면 막대 안에 소밀파가 형성되어 중앙의 고정점은 변위를 일으키지 않는 마디가 되고 양끝은 자유롭게 변위를 일으키는 정상파의 배가 된다. 따라서 막대 속도는 전파하 <그림 8-1>
는 소밀파의 파장 은 막대의 전길이 의 두 배가 된다. 막대의 자유단이 <그림 8-2>와 같이 유리관 속에 끼워져 있다면 그 자유단의 진동은 곧 인접된 관내 공 기를 진동시켜 소밀파를 형성시킨다. 만약 유리관의 길이를 적당히 조절하면 소밀파의 입 사파와 관의 반대쪽 막힌 끝에서 반사된 반사파가 상호 간섭하여 관내에 정상파를 이룬 다. 정상파의 마디 간격은 공기중 음파의 파장에 1/2 에 해당하므로 공기중 음파의 속도 를 알면 그 진동수 가 구해진다.
또 막대 안의 소밀파 진동수 은 관속 정상파의 진동수 와 동일하므로 위의 두 식 에 의하여 막대 안의 소밀파의 전파속도 은
가 된다. 따라서 공기중의 음속 는 온도 ℃ 에서 이다. 다음 그림과 같은 Kundt의 실험 장치에서 막대 AB 의 Young률을 Y, CD 의 길이를 L, 밀도를 ρ, 막대내의 음파의 파장을 , 진동수를 , 속도를 라 하면 이들 사이에는 다음의 관계가 성립한다.
<그림 8-2>
막대가 종진동을 하면 한 끝 B 에 붙어있는 코르크도 진동하고, 유리관 DE 내에 음파가 생기며 이것은 코르크 마개 F 를 이동시켜 FB 사이의 길이를 적당히 조절하면 관 속의 공기는 정상파가 생긴다. 이 정상파의 파장을 , 공기 중에서의 음속을 라 하자. 공 기의 진동수는 막대 AB 의 진동수와 같다. 그러므로
이며 위의 식들에서부터
이다. 위에서 공기중의 음속 는 기온을 라 하면
라 하였으므로 L, 을 추정하면 가 구해진다. 또 와 를 알면 막대의 재료의 Young률 Y 를 다음 식으로 계산할 수 있다.

참고 자료

없음