물리실험 - Water Wave ( 수면파 )

소개글

수면파를 이용해서 파동의 위상차와 그에 따른 간섭을 알아보는 실험입니다.

목차

1. 소개
- 실험 목적
- Theory

2. 재료와 방법
- 재료
- 실험 방법

3. 결과
- 파수와 진동수
- 위상차와 정상파

4. 고찰
- 결과 분석
- 토의

5. 참고 문헌

본문내용

1. 소개

①。실험 목적
표면파에 대해 이해한다.

②。Theory
파동 함수를 사인파의 형태로 나타내면 다음과 같다.

정상파에 대한 파동 함수는 다음과 같다.

액체-액체 경계에서의 표면파의 산란 관계는 다음과 같다.

실험에서는 는 약

이다. 따라서 이고, 단지 중력파만이 관측된다.
[1]
2. 재료와 방법

①。재료
수조, 파동 발생기, I-CA, 컴퓨터, 카메라, 부표, 물, 기름

②。실험 방법
a) 파동 발생기의 왼쪽 부분만을 이용해서 발생 진동수를 바꿔가며 파수와 진동수를 측정한다. CCD 카메라와 동영상 분석 프로그램을 이용한다.
b) 오른쪽 발생기에 전원을 연결한다. 두 발생기 사이의 위상차를 점검하고 위상차를 등으로 동일한 진동수에서 바꿔가며 파의 윤곽과 진동수를 찾는다.
[2]
3. 결과

①。파수와 진동수
모터 진동수
0.40
0.45
0.50
0.55

0.080
0.094
0.110
0.136

2.547
2.856
3.142
3.250

이론적인 산란 관계와 실험으로부터 구해진 와 의 산란 관계를 그래프로 비교해 보면 다음과 같다.

4. 고찰

①。결과 분석
첫 번째 결과에서는 각각의 결과값과 이론적인 식에 대입하여 구한 를 비교해 보았는데, 비슷한 경향성을 보이다가 맨 마지막 값이 약간 큰 차이를 보였다. 오차의 원인으로는 파동 발생기가 모터의 진동수가 커지에 따라 일정한 속도로 작동하기 힘들어졌을 수 있고, 파장과 주기를 구하는 과정에서의 실수가 있었을 수 있다.
두 번째 실험의 결과에서는 정상파의 모양이 대체적으로 차이가 났는데, 대체적으로 사인 곡선을 그렸고 위상차가 90일 때는 다른 때보다 진폭이 훨씬 작음을 알 수 있다.

참고 자료

[1] Department of Physics, General Physics Laboratory I, pp. 52
[2] Department of Physics, General Physics Laboratory I, pp. 55