이 기사에서는 물리학에서 파동의 다양한 유형이 무엇인지 설명합니다. 따라서 어떤 종류의 파동이 존재하는지, 어떻게 분류되는지, 각 파동 유형의 예를 알아보세요.
논리적으로, 다양한 유형의 파도를 보기 전에 우리는 파도가 무엇인지 매우 명확하게 알아야 합니다. 따라서 설명을 계속하기 전에 다음 문서를 참조하는 것이 좋습니다.
파도의 종류는 무엇입니까?
파도의 종류는 다음과 같습니다.
- 종파.
- 횡파.
- 1차원 파동.
- 2차원 파동.
- 삼중파.
- 기계파.
- 전자파.
- 주기적인 파도.
- 비주기적인 파도.
아래에서는 사용된 기준에 따른 다양한 유형의 파도 분류를 볼 수 있습니다. 또한 모든 파도 유형에 대한 자세한 설명과 각 파도 유형의 예를 볼 수 있습니다.
입자의 방향에 따른 파동의 종류
입자의 움직임은 파동이 전파되는 방향과 같은 방향으로 진행될 수도 있고 반대로 전파 방향에 수직이 될 수도 있습니다. 따라서 종파와 횡파를 구분합니다.
- 종파 : 파동의 진동은 파동이 전파되는 방향과 동일하게 발생합니다.
- 횡파 : 파동의 진동은 파동 전파 방향에 수직입니다.
종파
종파는 매체 내 입자의 진동 운동이 파동 전파 방향과 동일한 방향으로 발생하는 파동 유형입니다. 즉, 종파에서는 매질의 입자가 세로 방향으로 이동합니다.
예를 들어, 음파는 종파입니다. 왜냐하면 이러한 유형의 파동에서는 매질의 움직임이 파동의 전파와 평행하기 때문입니다.
횡파
횡파란 파동 의 진행 방향과 진동 방향이 수직인 파동을 말합니다. 즉, 횡파의 점은 파동의 진행 방향을 가로질러 이동합니다.
예를 들어 진동하는 한쪽 끝에 연결된 줄은 횡파입니다. 줄의 끝을 고정하고 다른 쪽 끝을 수직으로 움직이면 줄의 파동 진행 방향에 수직으로 진동이 발생하므로 횡파가 됩니다.
전파 크기에 따른 파동의 종류
파동은 단일 전파 방향(1차원 파동)을 가질 수도 있고, 평면을 따라 전파(2차원 파동)하거나 공간에서 전파(3차원 파동)할 수도 있습니다.
- 1차원 파동 : 파동이 한 방향으로만 전파됩니다.
- 2차원 파동 : 파동이 2차원으로 전파됩니다.
- 3차원 파동 : 파동은 3차원, 즉 공간 전체로 전파됩니다.
1차원 파동
1차원 파동은 1차원으로만 전파되는 파동, 즉 1차원 파동은 한 방향으로만 진행하는 파동입니다.
예를 들어, 끈의 한쪽 끝을 흔들고 다른 쪽 끝은 고정하여 생성되는 파동은 1차원 파동입니다. 마찬가지로 용수철의 진동에 의해 생성된 파동도 1차원 파동입니다.
2차원 파동
표면파 라고도 불리는 2차원 파동은 2차원으로 전파되는 파동입니다. 즉, 2차원 파동이 표면을 가로질러 전파됩니다.
예를 들어, 물웅덩이에 돌을 던졌을 때 발생하는 파동은 2차원 파동입니다. 수면에 전파되는 파동은 2차원으로 진행하므로 2차원 파동이다.
입체파
구형파 라고도 불리는 3차원 파동은 3차원으로 전파되는 파동, 즉 3차원 파동이 공간의 모든 방향으로 전파되는 것을 말한다.
예를 들어 음파는 3차원 공간 모두에 전파되므로 3차원 파동입니다.
전파되는 매체에 따른 파동의 유형
일반적으로 파동이 전파되려면 매질이 필요합니다. 이러한 유형의 파동을 기계적 파동이라고 합니다. 그러나 전자기장에 의해 생성된 파동은 진공을 통과할 수도 있습니다.
- 기계적 파동 : 파동이 전파되려면 물질적 매질이 필요합니다.
- 전자기파 : 파동은 진공에서 전파될 수 있습니다.
기계적 파동
기계적 파동은 물질 매질을 통과하는 파동의 한 유형입니다. 즉, 기계적 파동은 물질 매질을 통과하는 파동입니다. 따라서 기계적 파동은 전달되지 않고 전파되는 매체에 일시적인 교란을 일으킵니다.
예를 들어, 음파는 기계적 파동입니다. 음파는 공기를 통해 전파되므로 물질 매질을 통해 진동하므로 기계적 파동입니다.
전자파
전자기파는 전자기장에 의해 생성되는 파동입니다. 즉, 전기장과 자기장의 진동에 의해 전자기파가 생성됩니다.
전자기장에 의해 생성된 전자기파 집합은 전자기 복사입니다.
즉, 진동하는 전기장과 진동하는 자기장이 결합하면 전자기장이 생성되고 전자기파가 방출됩니다.
주기성에 따른 파동의 종류
물리학에서 연구되는 대부분의 파동은 주기적이므로 그래프는 주기적으로 반복됩니다. 그러나 파동은 어떤 패턴도 따르지 않고 비주기적이고 진동할 수도 있습니다.
- 주기파 : 파동 그래프가 주기적으로 반복됩니다.
- 비주기적 파동 – 파동 그래프는 반복되지 않지만 파동은 자유롭게 진동합니다.
주기파
물리학에서 주기파는 그래프가 주기적으로 반복되는 파동이므로 주기파의 진동은 정해진 시간 간격마다 반복됩니다. 따라서 주기파의 길이는 같은 기간 동안 동일합니다.
주기적인 파동이 반복되는 데 필요한 시간을 주기라고 합니다. 따라서 주기파의 운동은 주기가 지나면 다시 같은 상황에 있게 됩니다.
비주기적 파동
비주기파는 시간에 따라 주기성이 없는 파동, 즉 비주기파의 그래프가 시간에 따라 반복되지 않는 파동이다.
따라서 비주기파는 주기가 없지만 자유롭게 진동합니다. 주기적으로 그래프를 반복하는 주기파와 달리 주기파는 어떤 패턴도 따르지 않습니다.
