음파의 Doppler 효과, 공명 및 맥놀이(진동과 역학적인 파동3) 실험 보고서

소개글

음파의 Doppler 효과, 공명 및 맥놀이(진동과 역학적인 파동3) 실험 보고서입니다.

경북대학교 전자물리학실험 강의에서 A+ 학점을 받은 레포트입니다.

목차

1. 실험 목표, 실험 배경

2. 실험 기자재 및 재료

3. 실험과정 및 분석
3.A. 사인형 음파의 Doppler 효과 측정: 주파수 편이
3.B. 공명, 정상파 측정
3.C. 음파의 맥놀이 측정: 음파의 시간적 간섭

4. 결론 및 느낀점

본문내용

(1) 실험 목표
1) 움직이는 관찰자에 의한 사인형 음파의 Doppler 효과 즉 주파수 편이를 측정할 수 있다.
2) 공명 시 공명기의 내부 위치에 따른 정상파를 측정할 수 있다.
3) 공명기의 내부 위치에 따른 정상파의 크기를 측정하여 음원의 파장을 구할 수 있다.
4) 주파수가 다른 2개의 사인형 음원으로부터 맥놀이를 측정할 수 있다.

(2) 실험 배경
사인형 음파의 Doppler 효과: 주파수 편이(Frequency Shift)
음원과 관측자가 상대적으로 운동을 할 때 원래 주파수가 아닌 다른 주파수 즉 주파수 변이가 발생한다.
이는 전파속력의 유한성에 기인한다. 이 주파수 편이를 Doppler 효과라고 한다.
주파수 편이 는 다음의 관계가 있다.

여기서 f는 원음의 원래 주파수, 는 음원과 관측자간의 상대속력이며, 는 음파 원래 속력이다.
음원과 관측자간의 거리가 가까워질 때 상향 주파수 변이가 나타나고, 멀어질 때 하향 주파수 변이가 나타난다.

공명(Resonance)
계의 자연 진동수로 구동하면 진폭이 매우 커질 수 있다. 이런 현상을 공명이라고 한다.
이 자연 진동수를 공명 주파수라고 한다. 음파의 대표적인 공명 예가 공기관이다.

참고 자료

없음