2017년 2학기 일반물리학 및 연습 3차 시험

(a) 물리학에서 위상이란 진동이나 파동과 같은 주기적 현상에서, 시간·위치 진동의 과정 중의 어느 단계에 있는가를 나타내는 변수(變數). 이다.  이 문제에서 위상차는 파이이다. 
문제에서의 경로차이는 d*sin(theta) 이다. 각 S1 S2 b 가 theta 이기 때문. 
위상차 = K * 경로차 이다.

 (b)  점 p 에서 s1과 s2 에서의 변위를 합하면 된다. 삼각함수 합성 sinA + sinB = 2sin(A+B/2)cos(A-B/2) 를 이용하면 답을 구할 수 있다. 

(c) 파장의 세기는 진폭제곱 과 진동수제곱에 비례한다. S1 과 S2에서 진동수는 w로 같음으로 진폭에 대해서만 파장의 세기를 비교해주면 된다. 점 p에서의 진폭은 b문제에서 구했다. 점 q에서의 진폭은 S1과 S2에서 위상차이가 존재하지 않기 때문에 위상차 파이를 제거하면 E1을 두배 한것이 점 Q에서 진폭이다.

(d) 점 Q와 점 P에서 밝은 간섭무늬가 관찰됨으로 점 Q에서의 위상차이는 0 점 P에서의 위상차는 2pi 이다. 위상차이가 0일때 두개의 파동이 합성됨으로 가장 밝게 되는데 (합성 진폭이 가장 크게 되는데) 2npi (n은 정수) 의 위상차가 되어야한다. 점 Q가 첫번째 점 P가 두번째 임으로 n=1 이되어야 함으로 점 P에서 위상은 2pi만큼 차이가 난다. 문제 (a)에서 점 P에서의 위상차식을 구했다. 아주 작은 theta에서 세타는 sin세타 tan세타 에 수렴한다는 것을 이용하면 거리 y를 람다에 대해 표현할 수 있다.