定常波が主ですが、他もまとめました。

 

波動の全体像です。

 

どうぞ。

 

【ここは一直線上での話(1次元)】

 

最初は、震源が1つの場合。

 

y-tグラフとは?

 

y-xグラフとは?

 

横波と縦波って?

 

波の反射、固定端と自由端

 

波を数式で表すと?

 

定常波:震源が2つになった場合。その合成波を考えていく分野。

 

(流体摩擦や圧力によって)

震源から伝わった力が

同じ向きで合力が最大

 

震源から伝わった力が

逆向きで合力が常に0

 

あとは、条件を決めて定常波

を考えるだけ。

 

自由端:同位相の震源を端を鏡にして逆側、同じ距離におく。端は腹。

 

固定端:逆位相の震源を端を鏡にして逆側、同じ距離におく。端は節。

 

弦の振動:両端が節。それだけの定常波。

 

気体の振動(筒の中)

 

開管:両端を腹。

 

閉管:閉じてる方を節、開いてる方を腹。

 

開口端補正:管の端よりもちょっとだけ腹が飛び出ること。管の長さ+Δxの位置に「腹」と書いておけばいい。

 

うなり:振動数の引き算。+ーがポイントだね。

 

ドップラー効果:進言が動いていたら?節となる壁(反射板)が動いていたら?聞く側が動いていたら?の3拍子。2次元の図も出てくるけど、解答は1次元的。

 

【ここからは、平面で波を考える(2次元)】

 

波の反射・屈折:異なる媒質に入ったら?波はどうなるのか?反射or屈折をする。

 

レンズ

 

波の干渉:2次元で定常波を考えるってこと。直線上だけでなく、平面で合成波を考える。

 

ヤングの実験

 

回折格子

 

薄膜による干渉

 

くさび形薄膜による干渉

 

ニュートンリング

 

波動はまず、

1直線上で、振源が1つの場合

を学ぶ。

 

次に、

1直線上で、振源が2つの場合

を学んだんですね。

(これが定常波)

 

そして、1直線上のよしみで

ドップラー効果がある。

 

ここまでが、1直線上の波の話。

 

ここからは、平面で。

 

2次元で波を考えていく。

 

最初は、波の反射と屈折ですね。

 

「曲がる」ってのは2次元じゃないとできないので、屈折を考えました。

 

媒質が変わる→波の伝達速度(波の「波形」が進む速さ)が変わる→定常波で作られた「波面」が曲がる

んでしたよね?

 

媒質を伝達する波の速さって、その媒質の「種類」と「温度」のみに依存しますから。

 

次に、波の干渉です。

 

これは、完全に2次元(平面)で定常波を考えにいってます。

 

1次元から2次元になると、いろんな現象が起こるんだなあ・・・

 

以上。