[일반물리학실험]수면파를 이용한 도플러효과

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항

본문내용

수면파 [水面波, water waves] 두 매질 사이의 경계면에서 나타나는 파동으로 경계면에 대해 수평방향으로 진행한다. 일반적으로 물의 운동에서 볼 수 있으며 물입자가 수직방향으로 반복운동하는 성분을 가지고, 수평방향으로 위상변화가 전달된다. 수면의 표면파와 물속의 경계면의 내부파로 이루어져있으며 전파속도는 파장의 제곱근의 값에 비례한다.

<중 략>

도플러효과 [─效果, Doppler effect] 파동을 발생시키는 파원과 그 파동을 관측 하는 관측자 중 하나 이상이 운동하고 있을 때 발생하는 효과로, 파원과 관측자 사이의 거리가 좁아질 때에는 파동의 주파수가 더 높게, 거리가 멀어질 때에는 파동의 주파수가 더 낮게 관측되는 현상이다. 이 효과는 1842년 C.J.도플러가 발견하였다. 예를 들면, 기차가 서로 다가올 경우 상대 기차의 기적소리가 높게 들리는데 비해 서로 멀어질 경우 기차의 기적소리가 낮게 들리는 것은 도플러효과에 의한 것이다. 도플러효과는 음파 이외의 파동에서도 볼 수 있는데, 이 효과에 의한 주파수의 관측값 변화는 파동의 전파속도와 파원에 대한 관측자의 상대속도에 의존하며, 파동속도에 대하여 파원과 관측자 사이의 상대속도가 아주 작은 경우에는 관측하기 어렵다. 그러나 전파속도가 큰 광파나 전파라도 그 파원이 매우 빠른 속도로 운동하는 경우, 예를 들면 대지속도(對地速度)가 큰 인공위성으로부터의 전파에서는 도플러 효과가 뚜렷하게 나타난다. 또, 천체가 지구에 대하여 운동하고 있을 때는 이 효과로 인하여 빛의 스펙트럼이 정규 위치로부터 벗어나는 현상을 볼 수 있다.이 현상은 오래 전부터 천문학에서 별의 시선속도(視線速度)를 결정하는 기초로 사용되어 온 것으로, 특히 E.허블이 이것을 바탕으로 성운의 거리와 후퇴속도에 대한 관계를 발견하여 팽창우주를 관측으로 증명한 것은 유명하다. 도플러효과는 매질에 대하여 파원이 운동하는 경우와 관측자가 운동하는 경우 그 발생 방식이 다르다.

참고 자료

없음