조화파의 합성(예비)

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일반물리학실험레포트입니다

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본문내용

1. 실험목적
서로 수직한 2개의 조화파를 합성하여 서로 다른 진동수비와 위상차에 대한 Lissajous 도형을 그리고 조화파의 중첩원리를 이해한다.
2. 실험원리
평면내에 있는 한 점 P의 X, Y 성분들이 단조화운동을 할 때 P의 경로는 XY면 내에서 2개의 수직으로 진동하는 다음과 같은 운동의 중첩이다.
X = Asin(ω1t)
Y = Bsin(ω2t+δ)
합성경로는 진동수비 ω1:ω2와 위상차 δ에 의존하며, 이들 경로를 Lissajous 도형이라 한다. 몇가지 서로 다른 진동수비 ω1:ω2와 위상차δ에 대한 경로는 다음과 같다.
(1)ω1=ω2, A=B 일 때
으로 일반적인 타원이 된다.
(2)ω1=ω2, A=B=1, δ=π/2 일 때
인 원이 된다.
(3)ω1=ω2, A=B=1, δ=0 일 때
X = Y
인 직선이 된다.
위상차δ는 t=0일 때 X값이 ‘0’이므로 이 때의 Y값을 알면 구해지는데 그림 28.8을 보면 위상차는 다음과 같이 주어진다.
δ = sin-1(b/B)
3. 실험 기구 및 재료
함수 발생기, 오실로스코프, 멀티미터
4. 실험 방법
a. 하나의 파형을 관찰할 때
(1) 오실로스코프 모드(MODE)는 [CH-1], VOLTS/DIV 스위치는 [1V], TIME/DIV 스위치는 [1ms], AC-GND-DC 스위치는 [GND]에 각각 선택하고 전원을 넣는다.
(2) 오실로스코프 DH-1 INPUT(X) 입력단자에 입력 프로브를 결합하고 이중 함수 발생기 CH-1의 출력선에 연결한다.
(3) 함수 발생기의 출력 파형 진폭 조절단자인 VOL을 왼쪽 최소로 돌리고 전원을 켠다. 출력선택 스위치를 CH-1에 맞춘다.
(4) 오실로스코프의 AC-GND-DC 스위치를 [AC]에 선택하고 함수 발생기의 진폭 조절단자를 돌려 출력 파형의 진폭이 1V가 되게 맞춘다.

참고 자료

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