10.예비 Report - Ripple Tank를 이용한 파동의 간섭 특성 측정

1. 실 험 목 적

잔물결통(Ripple Tank)를 이용하여 두 파원에서 발생하는 파동의 간섭을 관찰하고, 이로부터 파동의 파장과 속도를 계산한다.

2. 실험 이론 및 원리

① 진폭 , 각진동수 , 진동수 가 같고, 경로차가 인 두 파동의 파동함수가 왿� 왿� 같다. 이 파동이 중첩되면 합성파의 진동변위는 다음과 같다.

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여기서 은 정수를 나타낸다. 정리하면 경로차가 파장의 정수배이거나 반파장의 짝수배이면 완전보강간섭이 일어나고, 경로차가 반파장의 홀수이면 완전소멸간섭이 일어난다.

② 그림과 같이 거리가 만큼 떨어진 두 파원 에서 같은 파장 의 구면파가 같은 위상으로 발생할 때, 두 파원의 중심에서 만큼 떨어져있고 두 파원을 연결하는 선과 평행한 임의의 선을 고려하자.

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3. 실험기구 및 장치

① Ripple Tank
② 스탠드
③ 수평막대
④ 파동발생장치
⑤ 조명장치
⑥ 수면파 제어장치
⑦ 스크린용 종이
⑧ 자

4. 실 험 방 법

① 실험 전 준비

(1) Ripple Tank에 적당량의 물을 붓고 Ripple Tank의 아래쪽에 스크린용 종이를 놓는다. 파동발생장치의 두 파원 사이의 거리 d를 자로 측정한다. 이때 파동발생장치의 두 파원 부분에 힘을 가해 변형시키지 않도록 주의한다. 파동발생장치왿� 수평막대에 고정된 조명장치를 각각 스탠드에 클램프로 고정시킨다. 파동발생장치의 두 파원 부분이 진동할 때 Ripple Tank 바닥에 부딪히지 않도록 Ripple Tank의 수면에 약간 잠기게 한다.
(2) 수면파제어장치의 전원스위치가 꺼진 상태인지 반드시 확인한 다음, 수면파제어장치-to-전원 연결케이블로 파동발생제어장치를 전원에 연결하고 수면파제어장치의 전원은 아직 켜지 않는다.
(3) 수면파제어장치의 “램프”단자에 조명장치-to-수면파제어장치 연결케이블을 꽂아서 조명장치왿� 수면파제어장치를 서로 연결한다.