장면 목록 › 제2장 상자 안의 전파
물결이 겹쳐 6.1 cm마다 뜨거운 점과 찬 점이 생긴다
3D로 보기가는 물결과 돌아온 물결이 겹치면, 늘 세게 흔들리는 곳과 거의 흔들리지 않는 곳이 생깁니다. 바닥의 무늬에서 밝은 곳이 전파가 센 '뜨거운 점', 어두운 곳이 약한 '찬 점'입니다. 흔들리지 않는 점 사이는 물결 하나의 절반, 약 6.1 cm입니다. 그래서 음식을 가만히 두면 군데군데만 뜨거워집니다.
왜?줄넘기 줄의 양 끝을 잡고 흔들면, 줄이 크게 출렁이는 곳과 거의 움직이지 않는 곳이 번갈아 생깁니다. 상자 안의 전파도 같습니다. 가는 물결과 돌아온 물결이 서로 더해지는 곳은 세게 흔들리고, 서로 지워지는 곳은 거의 흔들리지 않습니다.
더 알기이렇게 제자리에서 출렁이는 물결을 '정상파'라고 부릅니다. 회전판을 빼고 넓은 초콜릿을 잠깐 데우면 녹은 점이 생기는데, 이 계산에서는 그 사이가 약 5.7 cm입니다. 여기에 2를 곱하고 1초에 흔들리는 횟수를 곱하면 빛의 빠르기(초속 약 28만 km, 실제는 약 30만 km)를 잴 수 있습니다. 데운 초콜릿은 뜨거우니 조심하세요.
교과서 식으로 계산 · 예시 조리실 31.5 × 21 × 32.5 cm
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파장·정상파·물의 성질은 교과서의 식으로 계산했습니다. 조리실 정상파 무늬는 금속 상자의 공진 모드를 더한 개략 계산이고, 물의 성질은 데바이 모형(물 20 °C)으로 계산했습니다. 3D 그림에서 전파와 분자의 움직임은 실제보다 아주 느리게, 물 분자는 크게 그린 모형으로 보여 줍니다.