물리 · 파동·소리 / 원리와 탐구
두 파동의 간섭 실험 해설
두 파동이 겹친 곳의 변위는 두 파동의 변위를 더한 값입니다. 진폭·진동수·위상차를 조절하며 보강 간섭과 상쇄 간섭을 비교합니다. 같은 순간의 파형뿐 아니라 관측점의 시간 변화도 함께 읽으면 합성파의 크기가 달라지는 이유를 이해하기 쉽습니다.
어떤 원리인가요?
같은 진동수·진폭일 때 위상차 0°는 보강, 180°(π)는 완전 상쇄예요.
핵심 관계
y = y₁ + y₂
이렇게 관찰해 보세요
- 파랑·주황은 개별 파동, 초록은 합성파예요. 관측점에서 y₁+y₂를 확인해요.
- 같은 진폭·진동수에서 위상차 0°, 90°, 180°를 각각 4 s 관찰하고 기록해요.
- 한 파동의 진폭 또는 진동수 하나만 바꿔 기록해요.
결과를 읽는 기준
위상차가 180°여도 완전 상쇄되지 않는 조건은?
같은 진동수라도 진폭이 다르면 진폭 차이만큼 남아요.
모형의 범위와 한계
작은 진폭의 선형 파동을 더해요. 두 파동은 같은 공간 파장 4 m를 갖는 독립 신호예요. 다른 진동수에서는 위상차가 시간에 따라 달라져요. 4 s 동안의 (최댓값−최솟값)/2는 유한 관측 구간의 값이에요. 소리는 f₁의 220배예요.