분야
hwp2)이론
3)실험 장치
4)실험 방법
5)결과
6)고찰
7)결론
8)부록
-관련 Data
-스트로보스코프를 이용하여 회전속도를 측정해 보고 주기와 진동수의 회전속도와의 관계를 알아본다.
2. 이 론
1) 스트로보스코프
: 주기적으로 깜박이는 빛을 쬠으로써 급속히 회전(또는 진동)하는 물체를 정지했을 때와 같은 상태로 관측하는 장치로서 조명을 얻는 데는 스트로보방전관(네온등 ․수은등)을 사용하는 방법과 관측자(육안 ․망원경 ․현미경 등) 앞에 주기적으로 여닫히는 셔터를 놓는 방법이 있다. 조명의 주기가 물체의 운동주기와 완전히 일치하면 관측자에게는 물체가 정지한 것처럼 관측되지만, 조금이라도 주기가 다르면 그 차이만큼 관측위상이 달라지므로, 고속으로 변화하는 운동 상태도 육안으로 추적할 수 있을 정도로 늦출 수가 있다. 이 현상은 조명의 주기가 운동주기의 1/2, 1/3,… 과 같이 정수의 몇 분의 1이 되었을 경우도 마찬가지인데, 완전히 일치했을 경우가 가장 선명하다. 물체의 운동을 분석하는 데 편리하며, 음반의 회전수를 조정할 때 똑같은 원리가 사용된다.
스트로보스코프를 이용한 회전 속도 측정법은 다음과 같다. 물체의 회전수를 , 조명의 점멸 주파수를 (㎐), 도형 1회전의 반복수를 m(6각형이면 6)이라 하면, (단, )가 된다. 즉, 점멸 주파수의 정수배에서 도형은 정지하게 되며, 정지상이 관찰되는 최소 주파수를 알면 회전수가 구해진다. 또 다른 방법은 일정한 회전속도에서 그 것의 배수와 같은 주파수를 이용하여 회전수를 구하는 방법이다. 다시 말해 발광주파수가 이전 발광주파수보다 2배 크다고 하자. 그렇다면 동일한 시간 내에 발광이 두 번 이루어지게 된다. 하지만 회전속도가 충분히 빠르다면 사람의 눈은 그것을 감지해 내지 못하고 단지 정지 영상만 보게 될 것이다.(이것은 초기의 정지영상과 다르지 않다.) 따라서 초기 회전수의 배수와 같은 주파수에서는 항상 정지 영상이 만들어진다는 말이 된다. 이 원리를 이용한 회전속도의 계산법은 다음과 같다.