NEWTON HIGHLIGHT 파동의 사이언스

▣ 출판사서평

음파·전자기파·지진파·수면파 등, 파동의 종류와 요소 분석
음파는 우리가 듣는 소리의 원천이다. 감마선, X선, 자외선, 가시광선, 적외선, 그리고 휴대 전화·방송·통신 등에 쓰이는 전파는 모두 전자기파라는 하나의 무리이다,. 여기에 지진파, 수면파 등 우리가 흔히 듣는 이 모든 것들은 ‘파동’이라는 공통성을 가지고 있다. 실로 ‘파동’은 곳곳에 ‘숨어서’ 우리의 삶을 지배한다. 다양한 파동의 종류와 기본 요소를 알려 준다.

반사·굴절·투과·회절·간섭·공명·산란·편광 등 파동의 신기한 성질
‘빛이 굴절하는 원리는 무엇인가? 휴대 전화의 전파는 어떻게 실내까지 들어오는가? 비눗방울의 신비한 무늬는 왜 생길까? 편광 선글라스의 원리는 무엇인가? 신체 내부의 모습을 어떻게 영상으로 볼 수 있는가?’ 등등, 파동이 가지고 있는 여러 가지 신기한 성질을 원리적으로 분석해서 설명한다.

빛과 소리를 인식하는 시각과 청각의 메커니즘 해설
우리의 생활에서 가장 밀접한 파동은 빛과 소리일 것이다. 그리고 그것을 인식하는 시각과 청각은 우리에게 반드시 필요한 감각이다. 인간을 포함한 동물은 어떻게 빛과 소리를 인식하는가? 곤충과 새의 시각은 인간과 어떻게 다를까? 박쥐와 돌고래는 초음파를 어떻게 이용하는가? 시각과 청각의 핵심 메커니즘을 설명한다.

파동과 삼각함수, 음악과 수학의 불가사의한 관계
자연계의 파동의 모습은 실로 복잡하다. 하지만 복잡한 파동도 단순한 파동이 겹쳐서 이루어진다. 같은 파장을 반복하는 단순한 파동이 나타나는 함수가 ‘삼각함수’인데, 이 함수의 성질을 이용하면 소리나 빛의 ‘성분’을 알 수 있다. 이와 함께 아름답게 울려 퍼지는 화음과 음계에는 어떠한 수학적 원리가 숨어 있는지 알아본다.

새로운 스타일의 과학 도서 ‘뉴턴 하이라이트’ 시리즈
‘뉴턴 하이라이트’는 과학 잡지 「Newton」의 기사 중, 독자로부터 특히 좋은 반응을 얻었던 내용만을 엄선, 재구성해 만든 단행본이다. 「상대성 이론」 「양자론」 「인체-21세기 해부학」 「주기율표」 「뇌와 마음의 구조」 「빛이란 무엇인가?」 등, 뛰어난 그래픽과 전문성 높은 해설로 구성된 37권의 자매편들도 절찬리에 판매되고 있다.

▣ 작가 소개

나카무라 겐타로
일본 도쿄 공업대학 정밀공학연구소 부교수, 공학 박사

마스다 아키라
일본 규슈 대학 응용역학연구소 교수, 이학 박사

무타 아쓰시
일본 도쿄 공예대학 학술부 부교수, 이학 박사

아리카와 겐타로
일본 종합연구대학원 대학 생명공생체진화학 전공 교수, 이학 박사

야마나카 히로아키
일본 도쿄 공업대학 대학원 종합이공학연구과 부교수, 공학 박사

야마다 다다스
일본 국립과학박물관 동물연구부 척추동물연구그룹 그룹장, 의학 박사

에마 가즈히로
일본 조치대학 공학부 교수, 공학 박사

요네야 다미아키
일본 도쿄 대학 대학원 종합문화연구과 교수, 이학 박사

후나코시 시미타케
일본 가고시마 국제 대학 국제문화학부 교수, 농학 박사

▣ 주요 목차

Part 1 파동이란 무엇인가?

파동으로 둘러싸인 세계 / 파동의 기본 요소 / 횡파와 종파 / 파동의 겹침 / 파동의 독립성 / 지진파 / 표면파 / 음파 / 전자기파 / 다양한 전자기파로 보는 은하수 / 수면파

Part 2 파동의 다양한 성질

반사 / 굴절 / 투과 / 회절 / 간섭/ 공명 / 정상파 / 도플러 효과 / 빛의 분산 / 빛의 산란 / 편광 / 전자의 파동 / 초끈 이론과 현의 파동

Part 3 파동을 인식하는 시각과 청각

* 빛을 느끼는 메커니즘(시각)
빛을 인식하는 메커니즘 / 척추동물의 색각 / 곤충의 색각

* 소리를 느끼는 메커니즘(청각)
소리를 인식하는 메커니즘 / 초음파를 이용하는 생물

Part 4 파동에 숨은 수학

* 파동과 삼각함수
파동과 함수 / 소리와 빛의 파동 / 단진동 / 삼각함수와 진동의 관계 / 파동의 강한 합, 약한 합 / 푸리에 급수와 2차 함수 / 푸리에 급수와 1차 함수 / 푸리에 변환 / 푸리에 변환의 응용

* 음악과 수학의 신기한 관계
음색 / 기본음과 배음 / 화음 / 순정조( ?2) / 평균율


* 좀 더 알고 싶다! 칼럼
- 배를 습격하는 거대한 파도의 정체는?
- 지진에 강한 건물이란 어떤 것인가?
- 전자레인지를 잘 쓰려면?
- ''홀로그램’은 빛의 간섭으로 생긴다?