부산대학교 일반 물리학실험A+ 음파의 성질

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론

본문내용

1. 실험 목적
관 속에서 파의 공명 현상을 이해하고 이를 이용해 공기 중의 음파의 파장과 속도를 측정한다.

2. 실험 원리
기체 속에서 압력의 요동이 생기면 기체의 밀도도 압력에 다라 같은 형의 요동을 한다. 이러한 요동은 기체를 따라 파동의 형태로 전파하게 되는데 이것이 소리이다. 다시 표현하면 기체 속에서의 음파는 기체를 따라 전파되는 압축과 팽창의 연속적인 결과로 이루어진 파동이고 전파방향과 진동방향이 같은 종파이다.
그림 17-1(a)와 같이 한쪽 끝이 닫혀 있는 관의 경우에 스피커를 이용하여 관 속의 공기를 진동시키면 관의 길이 방향으로 전파되는 음파가 생긴다.

< 중 략 >

3. 실험 기구 및 재료
공명 관 장치, 함수 발생기, 헤드폰 증폭기, 헤드폰(또는 이어폰)

4. 실험 방법
실험 1 공기 기둥의 한쪽이 막힌 경우
① 실험실 내부 온도를 기록한다.
② 그림 17-2와 같이 헤드폰과 마이크로폰을 헤드폰증폭기와 연결한다.
③ 함수발생기의 출력단자(MAIN)에 출력선을 연결한다. 진폭(AMPL) 조절손잡이를 반시계 방향 최소로 돌려놓고 전원을 켠다.
④ 파형 선택 단추(WAVE)가 sine파형(~)으로 설정이 되어 있는지 확인하고 진동수를 1.0kHz로 설정한다.
⑤ 함수발생기의 출력선을 공명관 장치의 스피커 연결단자에 연결한다.
⑥ 함수발생기의 출력스위치(OUTPUT ON)를 눌러 스피커에서 소리가 들리는지 확인한다.
⑦ 헤드폰증폭기의 전원을 켜고 음량과 함수발생기의 진폭을 조절하면서 헤드폰으로 마이크로폰의 소리가 들리는지 확인한다.
⑧ 스피커의 위치를 관 끝으로부터 2~3cm 떨어지게 한다.
⑨ 피스톤을 움직이면서 공명관에서 울리는 소리가 커지다 작아지는 지점을 찾고 이 지점에서 피스톤을 앞뒤로 천천히 움직이면서 공명이 일어나는(공명관에서 들리는 소리가 최대가 되는) 공기 기둥의 길이(L)를 찾는다(주위의 소음으로 공명점을 찾기 어려울 때는 마이크로폰을 피스톤과 맞닿게 하고 피스톤과 마이크로폰을 함께 움직이면서 헤드폰으로 최대의 소리가 들리는 점을 찾는다).

참고 자료

일반 물리학 실험(5판) 부산대학교 물리학교재편찬위원회 지음, 청문각