Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Wave-04.wave propagation

가람중학교 2학년 과학
by

상엽 차

on 22 June 2015

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Wave-04.wave propagation

[Wave]
파동의 발생: 외부 에너지에 의해 매질의 한 부분을 흔들어 주는 일을 해 주면 파동이 발생한다.
파동이 전파될 때 전달되는 것: 파동이 진행할 때 매질은 제자리를 중심으로 진동하고 파동을 따라 이동하는 것은 매질의 진동 상태, 즉
에너지
이다.
마루와 골
: 파동에서 가장 높은 지점을 마루, 가장 낮은 지점을 골이라고 한다.
진폭
: 진동의 중심에서 마루 또는 골까지의 높이이다.
파장( λ )
: 파동이 한 번 진동하는 동안 전파되는 거리, 보통 마루와 마루 사이 또는 골과 골 사이의 거리이다. 그림에서 A~B와 C~D 사이의 거리도 한 파장이 된다.
1
주기
예제1)물 위에서 진동자가 1분동안 180번을 진동하였다.
1)주파수는 얼마인가?
2)주기는 얼마인가?
3)파장이 10cm일때 파동의 속력는 얼마인가?
진동수(f): 1초 동안 매질의 한 점을 지나가는 마루(또는 골)의 수를
진동수라고 한다. 즉, 단위 시간 동안 진동한 횟수이다.
주기(T): 매질이 한 번 진동하는 데 걸리는 시간이다. 이것은 마루가
한 파장을 이동하는 데 걸리는 시간과 같다.

진동수=
->진동수와 주기는 역수 관계이다.

속력(v) : 파동이 1초 동안 이동하는 거리를 파동의 속력이라고 한다.
마루는 한 주기 동안에 한 파장만큼 이동하기 때문에 파동의 속력은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

속력= =진동수 X 파장 (v = = f λ)
1
T
=
파장
주기
λ
T
스마트폰의 주파수가 1.5GHz이다. 파장은?
(단 c=3.0X10 m/s)
(풀이는 뒤를 참고)
8
[구면파와 평면파]
Spherical Wave
& Plane Wave
[Spherical Wave]
⑴ Spherical Wave(구면파): 파원에서 멀어질수록 파동이 점점 더 넓은 면적으로 퍼지기 때문에 파동의 세기가 점점 약해진다.
⑵ 평면파: 파동이 퍼지지 않기 때문에 이론적으로는 거리가 멀어져도 세기가 약해지지 않는다. 그러나
평면파의 경우도 매질 사이의 마찰에 의해 열이 발생하거나 장애물에 의해 거리가 멀어지면 세기가 약해진다.
[거리에 따른 파동의 세기]
성악가의 입에서 발생한 소리는 사방으로 퍼져 나가 파면이 구면을 이룬다. 이때 구면의 넓이는 파원(성악가의 입)으로 부터의 거리의 제곱에 비례하여 커진다.
파동의 세기는 단위 면적을 통과하는 파동 에너지이다. 따라서 구면파는 파원으로부터의 거리가 2배, 3배가 되면, 파동의 세기는 1/4배, 1/9배로 약해진다. 다시말해 구면파의 세기는 거리의 제곱에 반비례하여 약해진다.
2. 적용 물결파가 퍼져 나갈 때 물은 어떤 운동을 하는가?
1. 한 주기 동안 파동이 전파된 거리를 무엇이라고 하는가?
파장
제자리를 중심으로 상하 진동을 한다.
3. 창의력 물결파를 발생시켜 연못에 빠진 공을 꺼낼 수 있을까? 공을 꺼내는 방법을 생각해 보자.
횡파와 종파
2. 횡파와 종파

Transverse wave & Longitudinal wave
1)횡파 : 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 수직인 파동을 횡파라고 한다
2) 종파 : 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 나란한 파동을 종파라고 한다.
종류 : 음파(소리), 지진파의 P파
1. 횡파와 종파를 구분하는 기준은 무엇인가?
파동의 진행 방향과 매질의 진동 방향이 이루는 각
2. 적용 횡파와 종파의 예를 각각 2개씩 들어 보자.
횡파: 수면파, 빛, 지진파의S파 등
종파: 음파, 초음파, 지진파의P파 등
3. 파동의 반사와 굴절
왜 운동장보다 교실에서 소리가 더 잘 들릴까?
● 파동의 굴절
파동의 굴절: 파동이 다른 매질을 만나면 굴절하는 이유는 빛이 굴절하는 것과 같이 다른 매질에서 파동의 속력이 다르기 때문이다.
물결파의 굴절: 다음 그림과 같이 물의 깊이가 깊은 곳에서 얕은 곳으로 물결파가 진행할 때는 물결파의 속력이 느려져 굴절한다.
파장은 속력이 느린 얕은 물에서 짧아지고 주파수(진동수)는 변함이 없다.
반사
1. 진행하는 파동이 다른 매질을 만나면 일부는 ( )되고, 일부는 다른 매질로 ( )되어 진행한다.
굴절
2. 깊은 물에서 얕은 물로 비스듬히 진행하는 물결파가 굴절하는 이유는 무엇인가?
깊은 물과 얕은 물에서 물결파의 속력이 다르기 때문이다.
Check yourself
진동수 : f (
Hz = /s
)
주기 : T (
s
)
속력 : v (
m/s
)
1
T
f=
λ
T
v = = f λ
기호
단위
,
1
f
λ∝
or
빛의 속력 c
8
=3.0X10 m/s 이다
그런데 어떤 빛이라도 속력은 같으므로 빛에서 파장과 주파수는 서로 반비례한다
1
λ
f∝
윌리암 워터하우스- 에코와 나르키소스
오른쪽으로 진행하는 파동에서 다음 순간의 운동 모습은 파동을 오른쪽으로 이동해서 생각하면 된다. 예를 들어 잠시 후 A점의
매질이 움직이는 방향은 ↑ (위쪽)이다.



따뜻함=속력 빠름
차가움=속력 느림
따뜻함=속력 빠름
차가움=속력 느림
소리의
굴절현상
이다.
낮에는 지면의 온도가 높아서 아래쪽이 따뜻하고

밤에는 지면이 공기보다 빨리 식어서 위쪽이 따뜻함.
공기가 따뜻할수록 소리의 속력은 빨라짐.
따라서
밤에는 지면 근처가 위쪽보다 소리의 속력이 느리다.
소리의 속력이 빠른 매질에서 법선과 이루는 각이 더 크다.
낮에는 소리가 위쪽으로 굴절해 멀리가지 못한고 밤에는 소리가 아래쪽으로 굴절해 멀리간다.
박쥐 코에서서 출발한 초음파가 진행 방향에 있는 장애물에 반사되어 다시 귀로 들어오는 시간을 계산하여 장애물까지의 거리를 알고 피할 수 있다.
15℃ 공기 중에서 음속은 340m/s이다. 초음파도 음파여서 음속과 속력은 같다.
박쥐 코에서 출발한 초음파가 다시 귀까지 도달한 시간이 0.1초라고 한다면 이 음파는 왕복운동이기 때문에 장애물까지의 거리는 왕복거리의 1/2이다.
속력=거리/시간
거리=속력X시간
따라서 음파가 운동한 거리는
거리=340m/s X 0.1s =34m
왕복이기 때문에 총거리의 반인
17m
가되는 것이다.
빛의 파장(λ) 구하기
모든 빛의 속력(c)= 3.0X10 m/s로 동일하다
전자렌지의 Microwave, 스마트폰의 전파, FM라디오의 신호등 모두 빛이므로 동일한 속력을 가지고 있다.
따라서 빛의 파장을 구하려면 주파수만 알면 구할 수 있다.
예1)
주파수가 2GHz인 빛의 파장은 (G=10 )
빛의 속력=파장X주파수 (간단하게 c=λf)
3X10 m/s = 파장 X 2X10/s (Hz와 /s는 같은 단위)

파장(λ)= = 또는 0.15m
8
3X10 m/s
2X10 /s
3 m
20
8
9
9
6
3X10 m/s
200X10 /s
3 m
2
8
6
빛의 파장을 간단하게 구하는 방법
주파수가 GHz인 경우
주파수가 1GHz라면 파장은 3/10m
주파수가 1.8GHz라면 파장은 3/18m=1/6m
주파수가 2GHz라면 파장은 3/20m
주파수가 10GHz라면 파장은 3/100m=0.03
주파수가 20GHz라면 파장은 3/200m=0.015m
주파수가 30GHz라면 파장은 3/300m=0.01m

주파수가 MHz인 경우
주파수가 1MHz라면 파장은 300/1m=300m
주파수가 2MHz라면 파장은 300/2m=150m
주파수가 10MHz라면 파장은 300/10m=30m
주파수가 100MHz라면 파장은 300/100m=3m
빛의 파장(λ)을 알 때 주파수(f) 구하기
빛의 속력 = 파장X주파수 (간단하게 c=λf)
주파수= 빛의 속력/ 파장
예1) 파장이 15m인 라디오 신호
3X10 m/s = 15m X 주파수

주파수= = =20X10 /s= 20MHz
3X10 m/s
15m
300X10 /s
15
8
8
6
6
10 =M
/s=Hz
6

예2) 파장이 30cm인 와이파이 신호
3X10 m/s = 0.3m X 주파수

주파수= = =1X10 /s= 1GHz
3X10 m/s
0.3m
3X10 /s
3
8
8
9
지수를 가능한 6, 9, 12 등으로 바꿔줘야함
10 = M(메가), 10 =G(기가), 10 = T(테라)로
흔히 쓰기 때문이다.
9
10 =G
/s=Hz
9
단위가 cm인 경우 반드시 m로 바꿔줘야한다.
30cm = 0.3m
3cm = 0.03m
6
9
12
지수를 가능한 6, 9, 12 등으로 바꿔줘야함
10 = M(메가), 10 =G(기가), 10 = T(테라)로
흔히 쓰기 때문이다.
6
9
12
예2)
주파수가 200MHz인 빛의 파장은 (M=10 )

파장(λ)= = 또는 1.5m
예제2)어떤 파동의 파장(λ)이 25cm이고 주기(T)가 0.25초이다. 이 파장의 속력(v)은 얼마인가?
풀이) v=λ / T
v = 0.25m / 0.25s = 25m / 25s = 1m/s
파동의 주기(T)=0.004s

파동의 진동수(f)=1/0.004s=250Hz

파동의 진폭=3m

파동의 파장(λ)이 0.4m일 때 파동의 속력

v=λf=0.4mX250/s=100m/s
가로축이 시간
인 파동의 그래프 해석하기
파동의 속력이 빠름
파동의 속력이 느림
종류 : 수면파, 지진파의 S파, 빛(전자기파)등
● 파동의 반사
*파동이 반사할 때 법선, 입사파,
반사파는 한 평면 내에 있고,
입사각과 반사각은 항상 같다.
*반사 후에도 진동수, 파장,
주기는 변함이 없다.
*메아리, 해저 지형 탐사,
속도 측정기, 초음파 진단 장치 등은
파동의 반사를 이용한 것이다.
법선
법선
주기
진폭
Full transcript