물리실험 - Resonance Tube ( 관에서의 정상파 )
- 최초 등록일
- 2008.06.02
- 최종 저작일
- 2008.03
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소개글
개관과 폐관에서의 정상파에 대해 알아보는 실험입니다.
목차
1. 소개
- 실험 목적
- Theory
2. 재료와 방법
- 재료
- 실험 방법
3. 결과
- 튜브의 공명 진동수
- 튜브에서의 정상파
- 튜브 길이와 공진
- 소리의 속도
4. 고찰
- 결과 분석
- 토의
5. 참고 문헌
본문내용
1. 소개
①。실험 목적
정상파의 진동에 대해 이해한다.
②。Theory
정상파는 파동이 튜브의 끝에서 반사되어 나올 때 발생한다. 이 때, 반사파는 원래의 파동과 간섭을 일으킨다. 하지만 음파는 사실 아주 많이 반사되어 각각의 파동과 수많은 간섭을 일으킨다. 대개 여러 번 반사된 파동은 위상을 유지하지 못하고 파동의 진폭은 점점 작아진다. 그러나 특정한 진동수에서는 모든 반사파가 같은 위상에 놓이게 되어 매우 큰 진폭의 정상파가 된다. 이때의 진동수를 공명 진동수라고 한다.
튜브의 길이에 따라 다양한 공명 진동수가 존재할 수 있다. 따라서 음파의 주어진 진동수에서 많은 정상파의 진동을 만들어 낼 수 있는 가능한 튜브 길이가 있게 된다.
[1]
2. 재료와 방법
①。재료
오실로스코프, 마이크, 스피커, 튜브, 자, 전원, 전선, 함수 발생기
②。실험 방법
(1) 튜브의 공명 진동수 ( 폐관, 개관 )
a) 그림 1과 같이 공명 튜브, 오실로스코프, 그리고 함수 발생기를 설치한다.
그림 . 실험 셋업
b) 차례로 진동수를 늘려가면서 튜브에서 나는 소리를 주의 깊게 듣는다.
c) 0.2~0.5V까지 파동의 진폭을 줄여가면서 마이크에서의 신호를 오실로스코프 로 관측한다. 정상파의 진동수를 찾는다.
d) 진동수를 증가시키는 동안 다섯 개의 다른 공명 진동수를 찾는다.
(2) 튜브에서의 정상파 ( 폐관 )
a) (1)번 실험과 동일하다.
b) 마이크의 메카니즘을 이해하고 튜브의 파동 모양을 조사한다.
c) 튜브 끝에서의 파동을 주의해서 관찰한다.
(3) 튜브 길이와 공진 ( 폐관 )
a) (1)번 실험과 동일하다.
b) 마디 사이의 길이를 잰다.
(4) 소리의 속도
a) 오실로스코프로 마이크의 파동과 스피커의 파동을 둘 다 관측한다.
b) 진동의 시간 간격을 측정하고 파가 시작점으로 돌아올 때까지의 시간 간격도 측정한다. 어떤 피크가 반사되었을 때의 피크인지 결정한다.
[2]
3. 결과
(1) 튜브의 공명 진동수
참고 자료
[1] Department of Physics, General Physics Laboratory 1, pp. 24
[2] Department of Physics, General Physics Laboratory 1, pp. 25