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‘공연장에서 난청 지점은 왜 생기는가?’에서 든 예는 반대 방향으로 진행하는 두 개의 단일 파동이 만날 경우 어떤 일이 일어나는지를 보여주고 있다. 연속된 파동은 여러 개의 단일 파동이 계속되는 것이다. 줄의 한끝을 잡고 아래위로 계속 흔들면 연속 파동이 만들어진다. 이제 줄의 반대쪽 끝을 고정시키면 파동이 이 점에서 반사되어 반대 방향으로 향한다. 만약 줄을 적당한 진동수로 흔들면 두 개의 파동이 겹쳐 서 있는 것처럼 보이는 정상파를 만든다. 정상파에서는 두 개의 다른 점을 볼 수 있다. 어떤 점에서는 줄이 전혀 움직이지 않는데 이런 점을 마디라고 한다. 줄의 운동이 가장 큰 점은 배이다.
마디는 서로 반대 방향으로 움직이던 두 개의 파동이 소멸 간섭을 일으킨 지점이다. 한 파동의 마루와 다른 파동의 골이 이 지점에서 만난 것이다. 배는 두 파동이 모두 플러스나 마이너스의 진폭을 가짐으로써 보강 간섭이 일어난 지점이다. 이 지점에서는 두 파동이 모두 마루이거나 골이다.
정상파를 만드는 진동수는 줄의 길이와 줄에서의 파동의 속도에 따라 달라진다. 가장 작은 진동수는 양끝이 마디가 되고 가운데 부분이 배가 되는 진동수다. 다음 높은 진동수는 가운데 부분과 양끝에 마디가 생기고 두 개의 배가 만들어지는 진동수다. 정상파를 일으키는 진동수가 증가함에 따라 마디와 배의 수도 하나씩 증가한다.
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글
칼턴 대학에서 물리학 학사, 하버드 대학에서 물리학 석·박사 학위를 받았다. 웨스턴온타리오 대학과 코닝글래스 연구소에서 연구원으로 지내다 미시간 대학 교수가 되어 35년 동안 학생들을 가르치며 ..
출처
빛, 파동, 양성자와 중성자, 자동차, 컴퓨터, 건축, 스포츠에 이르기까지 생활을 편리하게 만들고 우주 여행까지 가능하게 만드는 물리학에 관한 모든 것을 담았다. 물리학에서 다루어지는 복잡한 개..