성능/효과

• 후)[12]구형">[12] 구형 장애물의 직경이 소리의 파장보다 작으면 소리의 회절에 의해 구 표면의 각 점에 도달하는 소리의 세기에 대한 계산은 단순했지만 구형 장애물이 더 커지면 계산은 복잡해졌다. 레일리는 후)[12]구형">[12] 구형 장애물의 직경이 소리의 파장보다 작으면 소리의 회절에 의해 구 표면의 각 점에 도달하는 소리의 세기에 대한 계산은 단순했지만 구형 장애물이 더 커지면 계산은 복잡해졌다. 레일리는 후)주석 판의">주석판의 변의 길이를 적절하게 조절하여 1/2 파장의 지체가 일어나도록 하였다. 그러자 두 개의 기체 상자 중 하나가 이산화탄소로 채워지면 민감 불꽃에서는 상쇄 간섭이 감지되었고 두 상자가 모두 이산화탄소로 채워지면 보강 간섭이 감지되었다. 이 결과는 소리의 경로에 놓인 다른 매질이 다른 위상을 만들어내어 소리가 간섭하도록 할 수 있으리라는 레일리의 가정을 입증해주었다.
• 후)주석 판의">주석판의 변의 길이를 적절하게 조절하여 1/2 파장의 지체가 일어나도록 하였다. 그러자 두 개의 기체 상자 중 하나가 이산화탄소로 채워지면 민감 불꽃에서는 상쇄 간섭이 감지되었고 두 상자가 모두 이산화탄소로 채워지면 보강 간섭이 감지되었다. 이 결과는 소리의 경로에 놓인 다른 매질이 다른 위상을 만들어내어 소리가 간섭하도록 할 수 있으리라는 레일리의 가정을 입증해주었다.
• 그러고 나서 그는 그늘 중앙에 불꽃이 흔들리는 지점을 찾아내었다. 그리하여 레일리는 푸아송의 디스크가 광학처럼 음향학에서도 효력을 발휘함을 성공적으로 입증할 수 있었다.
• 더 나아가서 레일리는 프레넬 (Augustin Fresnel) 이광학 실험에서 입증했던 간섭띠가 음향학적으로도 생길 수 있다는 것을 보였다. 이 목적을 위해 레일리는 음원으로 민감 불꽃 (sensitive flame)을 채용했다.
• 더 나아가서 레일리는 프레넬 (Augustin Fresnel) 이광학 실험에서 입증했던 간섭띠가 음향학적으로도 생길 수 있다는 것을 보였다. 이 목적을 위해 레일리는 음원으로 민감 불꽃 (sensitive flame)을 채용했다.
• 8배 느려지는 것으로 알려져 있었던 이산화탄소를 사용하였다. 두께 L의 이산화탄소에서는 0.25L만큼 음파의 지체가 일어나고 그것을 1/2 파장과 같아지도록 소리의 파장을 조정해주면 이전에 보강간섭이 일어나던 위치에서 상쇄간섭이 일어나 민감 불꽃이 전혀 흔들리지 않는 것을 확인할 수 있었다. 일정한 두께의 가스층을 유지하기 위해서 레일리는 중앙에 구멍이 있는 정사각형의 주석판 2개를 평행하게 수평으로 배치했다.
• 8배 느려지는 것으로 알려져 있었던 이산화탄소를 사용하였다. 두께 L의 이산화탄소에서는 0.25L만큼 음파의 지체가 일어나고 그것을 1/2 파장과 같아지도록 소리의 파장을 조정해주면 이전에 보강간섭이 일어나던 위치에서 상쇄간섭이 일어나 민감 불꽃이 전혀 흔들리지 않는 것을 확인할 수 있었다. 일정한 두께의 가스층을 유지하기 위해서 레일리는 중앙에 구멍이 있는 정사각형의 주석판 2개를 평행하게 수평으로 배치했다.
• 후)일직선상에">일직선 상에 배열되어 있는지를 알아볼 수 있도록 했다. 레일리는 민감 불꽃이 종이판 뒤에서 흔들리지 않는 것을 보임으로써 소리 그늘이 존재한다는 것을 보일 수 있었다. 그러고 나서 그는 그늘 중앙에 불꽃이 흔들리는 지점을 찾아내었다.
• 후)음향학연구자들이">음향학 연구자들이 이러한 현상들을 선명하게 관찰하기 위해 시도하기도 하였지만 검출은 쉽게 이루어지지 않았다. 빛은 가시광선이 상대적으로 짧은 파장을 가지고 있어서 실험실 규모의 실험에서도 직진성이 확실하게 드러나고 방해하는 빛을 철저히 차단할 수 있는 암실이라는 환경을 구축하는 것이 비교적 쉽고, 실험실에서 빛의 반사나 회절을 일으킬 수 있는 물체들을 쉽게 제거할 수 있었기에 이러한 현상들의 검출이 용이하게 이루어질 수 있었다. 그러나 소리의 경우에는 실험실 자체를 소리의 반사나 회절에서 자유로운 공간으로 만드는 것이 매우 후)인도 받아">인도받아 제시되고 실험을 통해 확립되었다. 빛이 간섭과 회절 현상을 일으키는 것을 검출함으로써 의심의 여지 없이 파동성을 갖는 것으로 확정되었다. 그렇지만 19세기를 한참 지나서도 정작 소리의 경우에는 빛에서 쉽게 검출되는 현상인 그늘, 반사, 간섭, 회절이 분명하게 검출되지 못했다.
• 이러한 음원과 소리 검출 장치를 능숙하게 사용할 수 있었던 것을 토대로 레일리는 소리의 간섭과 회절을 검출하기 위해 독창적인 실험 세팅을 고안함으로써 소리의 간섭과 회절이 이론과 일치하게 일어난다는 것을 보일 수 있었다. 그는 소리의 간섭을 검출하기 위해 같은 위상의 소리를 이러한 음원과 소리 검출 장치를 능숙하게 사용할 수 있었던 것을 토대로 레일리는 소리의 간섭과 회절을 검출하기 위해 독창적인 실험 세팅을 고안함으로써 소리의 간섭과 회절이 이론과 일치하게 일어난다는 것을 보일 수 있었다. 그는 소리의 간섭을 검출하기 위해 같은 위상의 소리를 후)실험도구와">실험 도구와 장치가 필요했다. 이런 점에서 가스 불꽃을 사용하는 민감 불꽃은 매우 정밀한 위치에서 민감하게 소리를 검출하는 것을 가능하게 해주었고, 새소리 발생장치는 파장이 수 센티미터에 불과하여 상당히 소규모의 실험 장치를 꾸밀 수 있게 해주었고 회절이 심하게 일어나지 않아 직진성을 확보하는 것을 가능하게 해주었다.
• 후)상쇄 간섭이">상쇄간섭이 일어나는 지점들인 침묵점들의 위치를 찾아낼 수 있었다. 이로써 레일리는 소리는 이론적 계산에 일치하여 간섭을 일으킨다는 것을 확인했다.
• 크로켓 공의 경우가 원주가 30cm 정도이므로 Kc=10인 경우에 해당했고 이 경우에 이론과 실험 결과가 근접하게 나타났다. 전자의 경우에 민감 불꽃은 구의 대극 (antipole, 극과 같은 지름에 있는 구의 표면상의 다른 점)으로부터 5인치 떨어진 곳에 배치했을 때 불꽃이 흔들리는 것을 볼 수 있었고 후자의 경우는 공의 대극에서 1.5인치 떨어진 곳에 민감 불꽃을 놓는 것으로 불꽃의 흔들림을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과들은 불꽃에 도착한 음파들이 장애물에서 회절되어 불꽃에 도달한 것을 나타냈다.
• 후)디스크'는">디스크'는 1819년에 빛의 파동성을 주장한 프레넬의 주장이 옳다면 나타나야 한다고 푸아송이 예상한 현상이었다. 즉, 원형 장애물에 비춘 빛은 그림자의 중앙에 오히려 밝은 점을 형성해야 한다는 것인데 실제로 그러한 현상이 나타난다는 것이 확인됨으로써 빛의 파동성을 입증하는 계기가 되었다. [13] 이 실험은 암실의 덧문에 뚫린 구멍에서 들어온 햇빛이 암실의 공중에 매단 동전을 비추고 계산에 의해 얻어진 거리만큼 떨어진 곳에 형성된

  후속연구

  • 후)검출해 내었는지">검출해내었는지 밝히고자 한다. 이로써 이러한 레일리의 성공은 광학을 비롯한 자연 세계 전반에 대한 폭넓은 관심, 실험을 성공적으로 수행할 수 있는 실험 기구에 대한 숙달, 영민하고 독창적인 실험 장치 설계에서 비롯되었음을 보이게 될 것이다.
  • 후)검출해 내었는지">검출해내었는지 밝히고자 한다. 이로써 이러한 레일리의 성공은 광학을 비롯한 자연 세계 전반에 대한 폭넓은 관심, 실험을 성공적으로 수행할 수 있는 실험 기구에 대한 숙달, 영민하고 독창적인 실험 장치 설계에서 비롯되었음을 보이게 될 것이다.