파동
정의
파동은 공간을 통해 에너지가 전달되는 현상으로, 매질의 진동이나 전자기장을 통해 에너지가 이동합니다. 대표적으로 소리, 빛, 물결 등이 파동에 해당하며, 진동 자체는 매질을 따라 움직이지 않지만 에너지는 전파됩니다. 파동은 주기성과 방향성을 가지며, 매질이 필요 없는 파동(예: 전자기파)도 존재합니다.
종류
파동은 크게 기계파와 전자기파로 나뉘며, 기계파는 매질이 필요하지만 전자기파는 진공에서도 전파될 수 있습니다. 또 다른 분류 기준으로는 횡파(진동이 진행 방향과 수직, 예: 빛)와 종파(진동이 진행 방향과 같음, 예: 소리)가 있습니다.
기본성질
파동의 기본 성질에는 진폭(진동의 세기), 주기(한 번 진동하는 데 걸리는 시간), 파장(파동의 한 주기 길이), 속도(파동이 전파되는 속도)가 있습니다. 이들은 서로 밀접한 관계를 가지며,
속도=파장×진동수로 표현됩니다.
간섭과 회절
파동은 서로 만나면서 간섭 현상을 일으킬 수 있는데, 이는 강화 간섭(더 큰 파동) 또는 상쇄 간섭(서로를 상쇄)으로 나타납니다. 또한 파동은 장애물 주변을 돌아가는 회절 현상을 보이며, 이 특성은 음파나 빛의 성질을 이해하는 데 중요합니다.
실생활 속 파동
일상에서 파동은 매우 다양하게 활용됩니다. 예를 들어, 휴대폰 통신은 전자기파의 활용이고, 음악은 음파(기계파)의 전달입니다. 의료용 초음파, 지진파를 통한 지질 분석, 광섬유 통신 등도 모두 파동의 원리를 이용한 사례입니다.