물리: 빛 소리 파동(만화로 쉽게 배우는)

◎ 보다 쉽게, 보다 정확하게 학습하기!

빛, 소리, 파동을 포함한 물리에 대해 최대한 쉽게 다가갈 수 있도록 만화를 통해 우선 빛, 소리, 파동의 기본을 다지고, 독자들이 꼭 알고 있어야 하는 사항을 재미있게 풀어나갔다.



◎ 단계별 학습으로 완벽하게 마스터하기!

'Follow Up'은 고교 물리 기초 수준의 해설, 'Step Up'과 'Jump Up'은 주로 이과 고교생, 대학생을 위한 해설로 구성하였다. 특히 'Jump Up'은 미적분을 사용한 약간 난이도가 있는 심화 해설로 다양한 분야까지 응용할 수 있게 하였다.

프롤로그



제1장 빛

1.1 빛의 직진과 반사

실험실 - 거울로 전신을 비추기 위해서는

1.2 빛의 굴절

1.3 렌즈와 상(像)

실험실 - 볼록 렌즈가 만드는 실상에 대해 생각해 보자.

1.4 빛의 분산과 색

Follow Up

- 빛의 탐구 역사

- 빛의 산란이 생기는 이유

- 빛의 흡수와 투명, 불투명

- 태양광의 따뜻함

- 반사의 법칙

- 외부의 밝음과 유리창에서의 반사

- 빛의 속도와 굴절률

- 굴절의 법칙

- 렌즈의 공식

- 빛의 분산

Step Up

- 무지개의 생성법



제2장 파동

2.1 파동의 기본

2.2 파동의 중첩

Follow Up

- '위치-변위'그래프와 '시간-변위'그래프의 관계

- 파동의 반사

Step Up

- 운동 방정식

- 진동

- 단진동과 사인 함수

- 사인파의 식과 그래프

- 정상파

Jump Up

- 미분으로 나타낸 운동 방정식

- 운동 방정식과 단진동

- 파동 방정식

- 횡파의 파동 방정식

- 종파의 속도와 영률(Young's modulus)

- 파동 방정식의 풀이

- 중첩의 원리와 파동 방정식

- 발전 문제



제3장 소리

3.1 음파의 기본

3.2 음파의 전달 방식

실험실 - 여러 가지 악기의 '시간-변위'그래프

3.3 음파의 정상파와 맥놀이

실험실 - 맥놀이

Follow Up

- 공기 기둥 안의 공기의 진동

- 소리의 속도(음속)

- 현을 전달하는 횡파의 속도

- 음계

Step Up

- 음속의 식

- 음색과 음파의 중첩

- 양끝이 열린 기주의 보정

Jump Up

- 음파의 파동 방정식

- 음속의 식 도출

- 기체의 변위와 밀도 변화의 관계



제4장 도플러 효과

4.1 음원이 운동하고 있을 때 들리는 소리

실험실 - 음원이 운동하고 있을 경우의 도플러 효과의 식

4.2 관측자가 움직이고 있을 때 들리는 소리

실험실 - 관측자가 운동하고 있을 경우의 도플러 효과의 식

Follow Up

- 음원과 관측자가 함께 움직이고 있을 때의 도플러 효과

- 스피드 건의 원리

Step Up

- 경사진 방향의 도플러 효과

- 빛의 도플러 효과

- 충격파



제5장 광파

5.1 파동의 간섭과 회절

실험실 - 파동이 서로 강해지는 곳과 약해지는 곳을 나타내는 식

5.2 입자와 파동

실험실 - 회절 슬릿에 의한 간섭

5.3 세상 모든 것은 파동

Follow Up

- 파동의 에너지와 세기

- 전자파를 전달하는 매질은?

Step Up

- 구면파

- 구면파의 간섭

- 입자성과 파동성

Jump Up

- 파동의 에너지를 나타내는 식

- 사인파의 에너지

부록 A 단위에 대하여

- 기본단위와 조립단위

- 배수를 나타내는 기호와 명칭

- 데시벨

부록 B 수학적 보충

- 테일러 전개

- 발전 문제(p.95)의 해답



에필로그

찾아보기

Nitta Hideo 저자 Nitta Hideo(新田 英雄)는

- 1987년 와세다대학교 대학원 이공학 연구과 박사과정 수료
- 이론 물리학, 물리교육 전공
- 현재 동경 학예대학 교육학부 교수, 이학박사

〈주요 저서〉
『물리와 특수함수 -입문 세미나』 (공림출판)
『엑셀로 배우는 전자기학』 (공저, 옴사)
『엑셀로 배우는 양자역학』 (공저, 옴사)
『만화로 쉽게 배우는 물리-역학』 (옴사)