미세시간간격측정

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물리학 실험 A+ 보고서

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미세시간 간격 측정
1. 실험목적
Pulse generator에서 pulse를 발생시키고 oscilloscope로 확인하면 두 pulse를 관측할 수 있다. 하나는 처음에 발생된 original pulse이고, 다른 하나는 그 pulse가 cable 끝단에서 반사된 pulse이다. 이 두 pulse 사이 미세시간 간격(1~100 nsec)을 측정해보는 것이 본 실험의 목적이다. 또한, wave guide에서의 전자파 속도를 계산해보고, cable 끝단에 저항 값을 바꿔가며 impedance 값에 따른 반사파를 관측한다.
2. 측정
- cable L의 끝단 저항에 따른 두 pulse 사이 시간간격과 위상변화 관측.
- 반사파 진폭이 0이 될 때의 cable 끝단 저항 찾기.

중략-

7. 결론
미세 시간 간격을 측정하여 전파의 평균 속력을 계산해 본 결과 이론치보다 더 작게 나왔는데 이는 BNC 커넥터에서 속도가 느려졌기 때문으로 추정한다. 케이블 끝단에 47Ω을 연결했을 때 impedance matching이 일어났고, 그 보다 더 큰 저항에서는 자유단 반사가, 더 작은 저항에서는 고정단 반사가 일어났다. RC 회로를 연결할 경우 capacitance의 단위가 pF로 매우 작아서 임피던스에 영향을 거의 주지 못해 의미 있는 결과를 얻을 수 없었다.

참고 자료

[1] 미세시간간격측정.hwp
[2] Coaxial cable: www.phy.davidson.edu/StuHome/phstewart/IL/speed/Cableinfo.html
[3] Impedance matching: en.wikipedia.org/wiki/Impedance_matching