물리학Ⅰ›파동

파동의 성질

Properties of Waves

파동이란?
🌊 파동의 직관
①호수에 돌을 던지면 물결이 퍼져나갑니다
②물 자체가 이동하는 것이 아니라 "흔들림"이 전달됩니다
③파동 = 한 곳의 진동이 주변으로 에너지를 전달하는 현상
④중요: 매질(물)은 제자리에서 진동할 뿐, 이동하지 않는다!

분류

📊횡파 vs 종파
구분횡파종파
진동 방향진행 방향에 수직진행 방향에 평행
예시빛, 줄의 파동, 전자기파소리, 용수철 파동
매질 필요전자기파는 불필요반드시 필요 (소리)
특징편광 가능밀·소 반복
횡파와 v = fλ
5 Hz
5
파동의 속도
v = fλ
파동 속도(m/s) = 진동수(Hz) × 파장(m)
💡 왜 v = fλ인가
①1초에 f번 진동한다 → f개의 파동이 만들어진다
②각 파동의 길이가 λ이다
③따라서 1초 동안 파동이 진행한 거리 = f × λ = v
④v는 매질이 결정! 진동수나 진폭을 바꿔도 속도는 같다
중첩과 간섭
0°
주기와 진동수
T = 1f
주기(s) = 1/진동수(Hz) — 한 번 진동하는 데 걸리는 시간
🔑 중첩의 원리
①두 파동이 만나면 변위가 더해진다 (중첩의 원리)
②같은 위상(0°) → 보강 간섭: 진폭 2배
③반대 위상(180°) → 상쇄 간섭: 진폭 0
④파동이 지나간 후에는 원래 모습으로 돌아온다
파동의 4대 성질
🔄 반사·굴절·간섭·회절
①반사: 파동이 경계면에서 되돌아옴 (입사각 = 반사각)
②굴절: 매질이 바뀌면 속도가 변해 진행 방향이 꺾임
③간섭: 두 파동이 만나 보강 또는 상쇄
④회절: 장애물 뒤로 파동이 돌아 들어감 (λ가 클수록 잘 돌아감)
⑤이 네 가지는 모든 파동의 공통 성질!
총정리
파동 핵심 공식
v = fλ = λ/T
속도 = 진동수 × 파장 = 파장 / 주기
🎯 시험 포인트
①v = fλ: 파동 속도 = 진동수 × 파장 (반드시 암기!)
②파동 속도는 매질이 결정 — f나 A와 무관
③횡파: 진동⊥진행 (빛) / 종파: 진동∥진행 (소리)
④중첩의 원리: 합성 변위 = 개별 변위의 합
⑤모든 파동의 공통 성질: 반사, 굴절, 간섭, 회절