스피커로 만드는 수파 투영 장치

 

 

 

목  적 : 스피커로 동 위상의 두 점 파원에 의한 간섭무늬를 만든다.

 

준비물 : OHP, 리플탱크, Signal Generator, 앰프. 스피커, 유리관, 비닐관, 고무마개, 동심원 무늬TP 2장.

 

방  법

①  고무마개에 구멍을 뚫고 유리관을 끼운다. 스피커 직경보다 약간 큰 포맥스판에 고무마개가 꼭 끼일 정도의 구멍을 뚫고 고무마개를 끼운다. 이 판을 스피커 앞에 공기가 새지 않게 붙인다. 비닐관을 유리관에 끼우고, 비닐관의 다른끝에는 노즐을 끼운다. 노즐은 안약병의 스포이드 같은 것을 빼내어 사용하면 된다. 이와 같은 것을 한개 더 만든다.

②  OHP위에 넓은 물통을 얹고 수면 위 5～10mm정도 위에 노즐을 고정시킨다.

③  스피커를 앰프에 연결하고, 발진기로 7～20Hz의 신호를 앰프로 보내면 노즐을 통해 바람이 나가면서 수면파를 일으킨다. 두개의 노즐에서 생기는 파동의 간섭현상을 관찰해 보자.

④   동심원 무늬TP 2장을 OHP위에 올려놓고 생기는 무아레 무늬를  관찰해 보자. 중심까지의 거리를 변화시키면 어떻게 보이나?

 

리플탱크에 생긴                            무늬 동심원의 TP로 만든 무아레 무늬

결  과

①  천정에 두 점파원에 의한 파동의 간섭무늬를 볼 수 있다.

②  리플탱크에 생기는 간섭무늬와 똑 같은 무늬가 생기고, 거리가 가까우면 무늬간격이 넓어진다. 무늬에서 방사선 모양의 검은 줄은 마디선(소멸선)에 해당한다.

 

원  리 : 물결의 볼록한 부분은 볼록렌즈가 되어 빛이 모여 밝은 부분이 되고, 오목한 부분은 오목렌즈와 같이 빛을 발산시키므로 어두운 무늬가 된다.