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분야
hwpⅡ. 전자의 속도측정
1. 실험 전 예비지식
2. 필요 실험기재 및 부품
3. 실험 방법
1) 실험 1
2) 실험 2
Ⅲ. 탄환의 속도측정
1. 목적
2. 이론
3. 방법
1) 진자에 의한 방법
2) 관성 모멘트에 의한 방법
Ⅳ. 빛의 속도측정
1. 실험목적
2. 이론
3. 실험장치
4. 실험방법
Ⅴ. 중력가속도의 속도측정
1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치 및 기구
4. 실험 방법
1) 포토게이트 사용방법
2) 중력가속도 측정
참고문헌
물체에서 변형력 Tensor 가 주어지면 단위 부피당 작용하는 힘 는
(1)
이며, 는 j방향의 변위이다.
(1)식의 는 질량 밀도 가 i 방향으로 받는 힘과 같으므로
(2)
가 된다. 여기서 는 탄성파의 변위이다. 변형력 Tensor는 다음과 같다.
(3)
(3)식에서 은 전기장이 일정한 조건하에서 elastic stifness constant이고 은 변형이다.
(3)식을 (2)식에 대입하면 다음과 같다.
(4)
방향으로 전파하는 평면 탄성파는
(5)
과 같이 나타낼 수 있다.
여기서 는 i방향으로 생기는 격자 변위이며 는 단위 벡터이고 는 초음파의 각 진동수이며 는 파수 벡터이다.
(5)식을 (4)식에 대입하면
(6)
이 된다. 만약 탄성파가 진행하는 매질에 분산이 없다면
(7)
가 되어 탄성파의 속도를 얻는다. 또 (6)식에서
(8)
이라면 (6)식은
(9)
이 되어, 고유치 방정식이 된다. 고유치 을 구하기 위하여 scalar 방정식을 만들면 다음과 같다.
(10)
(10)식을 전개하면
(11)
이 된다. 여기서
(12)
(13)
(14)
이다. (11)식의 해는
(15)
(16)
(17)
이다. 여기서
(18)
(19)
이며
(20)
(21)
이다. 고유치 는 격자 변위가 인 종파의 속도이고 , 는 격자 변위가 , 인 횡파의 속도이다.
본 실험에서 측정할 수 있는 속도는 종파인 이다.
탄성 매질 내에서 종탄성파의 파장은
으로서, 은 소한 매질에서 다음의 소한 매질까지의 거리이다.
여기서 f는 탄성 매질에 가한 초음파의 진동수이다.
탄성 매질 내에서는 소밀 부분이 형성되어 마치 광학적 격자 역할을 하게 된다. 격자의 세격이 인 격자에 빛이 수직하게 입사하면 회절 하여 회절무늬를 만들게 되고 이 무늬 간격을 측정하여 종탄성파의 파장 및 속도를 측정할 수 있다.
김완규 / 탄환속도측정과 그 원리, 한국방위산업진흥회, 1950
과학기술처 / 절대 중력가속도 측정 연구 제2차년도, 1991
송영훈 / 빛의 간섭현상을 이용한 증기부착 성장속도 측정법의 실험적 연구, KAIST, 1986
이형근 / 중력장 가속도, 중력 가속도, 그리고 가속도계 측정값 사이의 관계, 제어ㆍ로봇ㆍ시스템학회, 2010
정주환 / 탄성파속도 측정법을 이용한 암반손상대 평가, 전남대학교, 2010
