해설 보기
정답파동의 앞끝이 0.5초 동안 2 m 이동했으므로 속력은 4 m/s입니다.
핵심 개념
파동의 파장, 진동수, 속력 관계
파동의 속력은 v = fλ (진동수 × 파장)로 정해집니다. 두 시각의 스냅숏 사진을 비교할 때, 파형이 반복되는 간격이 파장이고, 특정 지점(예: 파동의 앞끝)이 이동한 거리를 걸린 시간으로 나누면 속력이 나옵니다. 이 문제는 t = 0초와 t = 0.5초의 모습을 비교하여 파장, 속력, 진동수를 구하고, 두 지점의 위상 관계까지 판단하는 문제입니다.
선지별 해설
①그림에서 마루-골이 한 번 반복되는 간격, 즉 파장은 2 m입니다. 따라서 파장이 1 m라는 설명은 틀렸습니다.
②속력 4 m/s, 파장 2 m이므로 진동수는 f = v/λ = 4/2 = 2 Hz입니다. 0.5 Hz라는 설명은 틀렸습니다.
③파동의 앞끝(오른쪽 끝)이 t = 0초에 x = 0 m에서 t = 0.5초에 x = 2 m로 이동했습니다. 2 m를 0.5초에 이동했으므로 속력은 2/0.5 = 4 m/s로 옳습니다.
④파장이 2 m이므로 x = 3 m와 x = 0 m는 3 m = 1.5λ 만큼 떨어져 있어 위상이 정반대입니다. 따라서 한 지점이 마루일 때 다른 지점은 골이 되므로 틀렸습니다.
해설 보기
정답(가)는 반도체, 띠 간격은 (나)가 (가)보다 크므로 ㄱ, ㄴ이 옳습니다.
핵심 개념
고체의 에너지띠 구조(도체·반도체·절연체)
고체는 전자가 채워진 띠(가전자띠, A)와 비어 있는 띠(전도띠, B) 사이의 띠 간격(에너지 간격) 크기로 도체·반도체·절연체가 구분됩니다. 두 띠가 겹치거나 간격이 거의 없으면 도체, 간격이 작으면 반도체, 간격이 크면 절연체입니다. 띠 간격이 작을수록 전자가 전도띠로 쉽게 올라가 상온 전기 전도성이 큽니다. 그림에서 (가)는 작은 간격, (나)는 큰 간격, (다)는 두 띠가 겹친 구조입니다.
선지별 해설