푸리에: 파동 생성

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  • 파동
  • 사인파
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주제

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설명

사인파와 코사인파를 더하여 어떻게 모든 파동을 만드는지 학습한다. 시공간에서 파동을 만들고 그 파장과 주기를 측정한다. 여러 조화파의 진폭 변화가 어떻게 파동을 변화시키는지를 본다. 파동을 표현하는 여러 표현법을 비교한다.

학습목표

  • 어떻게 사인파와 코사인파가 더해져 임의의 주기 함수를 형성하는지를 정성적으로 설명한다.
  • 각 푸리에 요소가 다른 파장과 주기를 갖는 사인파와 대응함을 인식한다.
  • 마음속으로 푸리에 공간과 실제 공간에서 단순한 함수를 그려본다.
  • 소리를 사인파 모양의 파동으로 설명한다.
  • 공간의 파동과 시간의 파동 사이의 차이점을 기술한다.
  • 파장과 주기는 그래프상의 특정점과 대응되지 않으나 두개의 연속 골, 봉우리 또는 어떤 다른 대응점 사이의 길이/시간을 가리킴을 인식한다.
  • 푸리에 변환을 기술하는 다양한 수학적 표현에 친숙해지고, 이 수학을 파동 형태의 직관적인 모양에 연관시킨다.
  • 파동 그래프의 어떤 양상이 람다, T,k, 오메가, 그리고 n과 같은 기호로 기술되는지를 결정한다.
  • 람다; T 및 k; 오메가는 서로 유사하지만 똑같지 않다는 것을 인식한다.
  • 가법 표시법의 방정식을 상세 표시법으로 변환한다.
  • 위치공간에서의 파동 묶음의 폭은 푸리에 공간에서의 파동 묶음의 폭과 역으로 연관되어 있음을 인식한다.
  • 어떻게 하이젠베르크 불확정성 원리가 파동의 성질에서 비롯되는지 설명한다.
  • 푸리에 요소 사이의 간격은 파동 묶음 사이의 간격과 역으로 관계되며, 푸리에 요소의 연속적인 분포가 단일 파동 묶음으로 연계됨을 인식한다.
버전 3.06

교사 팁

교사의 팁 PDF 내려 받기 시뮬레이션 조정, 모델 단순화 및 학생 생각의 통찰의 개요 ( PDF ).

교사 제출 활동

Concept questions for Physics using PhET (Inquiry Based) 골드스타는 PhET 설계 지침에 따른 양질의 탐구기반 활동임을 의미합니다. 이 활동은 PhET팀이 디자인한 것임. Trish Loeblein 대학
고교
MC 물리학
Wave unit (Inquiry Based) 골드스타는 PhET 설계 지침에 따른 양질의 탐구기반 활동임을 의미합니다. 이 활동은 PhET팀이 디자인한 것임. Trish Loeblein 고교
대학
시범
실험
물리학
Wave clicker questions (Inquiry Based) 골드스타는 PhET 설계 지침에 따른 양질의 탐구기반 활동임을 의미합니다. 이 활동은 PhET팀이 디자인한 것임. Trish Loeblein 대학
고교
개념 질문 물리학
Waves: Superposition (Inquiry Based) 골드스타는 PhET 설계 지침에 따른 양질의 탐구기반 활동임을 의미합니다. 이 활동은 PhET팀이 디자인한 것임. Trish Loeblein 고교
대학
실험
개념 질문
수학
물리학
Wave Representations (Inquiry Based) 골드스타는 PhET 설계 지침에 따른 양질의 탐구기반 활동임을 의미합니다. 이 활동은 PhET팀이 디자인한 것임. Trish Loeblein 대학
고교
실험 물리학
Fourier Making Waves Game (Inquiry Based) 골드스타는 PhET 설계 지침에 따른 양질의 탐구기반 활동임을 의미합니다. 이 활동은 PhET팀이 디자인한 것임. Trish Loeblein 고교 실험 물리학
Wave Modeling and Wave addition (Inquiry Based) 골드스타는 PhET 설계 지침에 따른 양질의 탐구기반 활동임을 의미합니다. 이 활동은 PhET팀이 디자인한 것임. Trish Loeblein 고교
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Alignment of PhET sims with NGSS 이 활동은 PhET팀이 디자인한 것임. Trish Loeblein 고교 기타 화학
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How do PhET simulations fit in my middle school program? 이 활동은 PhET팀이 디자인한 것임. Sarah Borenstein 중학 기타 지구과학
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Introduction to Fourier Analysis 이 활동은 PhET팀이 디자인한 것임. Sam McKagan, Kathy Perkins and Carl Wieman 대학
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Mapping of PhET and IBDP Physics Jaya Ramchandani 고교 기타 물리학
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디자인팀 제 3자 자료 감사
  • Chris Malley (developer)
  • Sam McKagan (lead)
  • Carl Wieman
  • Interviewer: Danielle Harlow
  • Interviewer: Sam McKagan