마루

요약 시간의 흐름이 정지된 상태에서 주기적으로 반복되는 모양을 보이는 파동을 관찰했을 때, 공간적으로 가장 높은 부분을 파동의 마루라고 부른다.

호수에 돌을 던져 생긴 물결파는 끊임없이 움직이기 때문에 관찰하기가 힘들다. 파동의 모양을 좀 더 자세하게 기술하기 위해서 시간의 흐름을 멈춘다고 가정하고 정지한 상태의 파동을 한 번 상상해 보자. 한 순간 호수를 가로지른 단면을 관찰하면 물결의 출렁거림은 그림과 같은 모습으로 나타날 것이다. 마루는 그림에서 표기된 바와 같이 물결에서 가장 높은 곳을 이르는 용어이다. 정지된 물결파의 모양을 관찰하면 하나의 패턴이 주기적으로 반복되어 나타나는 것을 확인할 수 있다. 같은 모양이 여러 번 반복되므로 물결파에서 마루는 하나가 아닌 여러 개가 동시에 존재한다.

다양한 파동과 마루의 의미

수면파에서는 마루가 정지된 파동을 관찰했을 때 높이가 가장 높은 부분을 의미한다. 그럼 음파나 전자기파와 같이 눈으로 보기 힘든 파동에서는 마루가 어떤 의미를 지닐까?

음파는 기체 분자들 사이의 압축된 정도가 공기를 타고 전달되는 것이다. 압축이 많이 되어 밀한 상태인지 아니면 압축이 적게 되어 소한 상태인지를 수치로 나타낸다고 할 때 밀한 상태는 큰 수치로 소한 상태는 작은 수치로 나타날 것이다. 이때 밀한 상태에 있는 파동에서의 공간적 위치를 음파에서의 마루라고 할 수 있다.

전자기파는 전자기장의 세기가 계속적으로 변하며 공간을 따라 진행하며 나아가는 파이다. 전자기장의 세기를 수치로 나타내어 표기할 때 음파의 경우와 마찬가지로 역시 수치가 가장 크게 표시되는 곳이 전자기파에서의 마루라고 할 수 있다.