4. 고찰 및 결과 분석
파장, 주기 및 진폭이 같은 두 파동이 반대 방향에서 진행하여 계속 겹쳐지게 되면 그 합성파는 몇 개의 부분으로 나누어져 제각기 진동하면서 파동의 모양은 어느 쪽으로도 진행하지 않는다. 이때 매질의 각 부분만이 일정한 진폭을 가지고 주기적으로 진동하면서 파동이 서 있는 것처럼 보인다. 이와 같은 파동을 정상파라 하고 항상 진동하지 않는 점을 마디, 진폭이 가장 큰 곳을 배라한다. 현의 정상파에서는 현의 양단을 고정시키고 현의 중간 지점을 진동시키면 현 전체가 하나의 구간을 이루는 정상파가 생긴다. 현에서 양끝과 고정점은 마디가 되는 정상파이다. 개관에서는 양끝이 배가 되는 정상파이다. 본 실험 중 폐관진동에서는 막힌 쪽은 마디가 되고 열린 쪽은 배가 되는 정상파가 생긴다. 폐관에서 나타날 수 있는 파장들은 λ/4, 3λ/4, 5λ/4, 7λ/4, 9λ/4 ..... 등등 따라서 폐관의 길이가 l이면 l속에는 λ/4의 홀수배가 생기므로 l = (2n-1)λn/4 (n=1,2,3, .....) v=fλ에서 기본 진동수 fn =(2n-1)v/4l 가된다. 이것을 통하여 이론값을 구하여 실험 결과와 비교해 볼 수 있다.
실험1에서는 공명관 안에서 기주의 공명이 완벽하게 일어나지 않았기 때문에 오차가 발생한 것으로 보인다. 그리고 측정 오차가 생겼다면, function generator에서 주파수를 바꾸어 줄때 돌리는 다이얼이 부드럽지 못하여 오실로스코프에 나타나는 파형의 진폭이 최대인 지점을 쉽게 지나치는 현상이 여러 번 발생하였다. 그리하여 좀더 세밀한 실험을 할 수 없었다. 여기에서 측정 오차가 생겼을 수도 있겠다. 마지막으로 폐관 실험에서 폐관 조건을 만들어주는 막대기가 공명관을 완전하게 폐관조건으로 만들어 주지 못했을 수도 있을 것이다. |
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