일반물리학실험 소리의 도플러 효과 예비 레포트

소개

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험기구 및 장치
4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적

이 실험의 목적은 발신기와 수신기를 이용하여 음원 또는 관측자가 이동할 때 나타나는 소리의 도플러 효과를 관찰하고 변화된 진동수를 측정하는 것이다. 이때 도플러 효과란 파원과 관측자가 상대 운동을 할 때 발생하는 진동수 변화를 말한다.

2. 실험 원리

순찰차나 구급차의 사이렌 소리가 다가오고 멀어질 때, 소리의 높낮이가 변화함을 느낄 수 있다. 이러한 진동수의 변화를 도플러 효과 (Doppler effect)라 하며, 도플러 편이 (Doppler shift)라고도 한다. 관측자나 음원이 공기 중에서 서로 접근하면 관측된 소리의 진동수는 증가하고 파장은 짧아지며, 서로 멀어지면 관측된 소리의 진동수는 감소하고 파장은 길어진다. 이번 실험에서는 공기는 정지되어 있고 음원이나 관측자가 서로를 향해 다가가거나 멀어지는 경우 진동수의 변화를 관찰한다.
이런 효과는 음원과 관측자 사이의 상대 속력이 음원의 속력과 진행 방향에 의존하기 때문에 발생한다. 음원이 오른쪽으로 움직인다면 이 상대 속력은 더 빨라지며, 이로 인하여 진동수의 증가를 관측하게 된다. 반대로 왼쪽으로 움직인다면 상대 속력은 느려지고 따라서 진동수도 낮아진다.

참고자료

· 일반물리학실험, 김연중, 김희수, 이주호, 북스힐, p.225, (2021)
· 대학물리학Ⅰ, 대학물리학교재편찬위원회, 북스힐, p.402, (2021)