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波の要素
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波形
- ある瞬間における波の形
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山
- 波形の最も高いところ
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谷
- 波形の最も低いところ
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振幅
- 振動の中心からの山の高さ(谷の深さ)であり、
山から谷までの長さではないので注意
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波長
- 同じ振動状態の隣あう2点間の距離
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正弦曲線
- 単振動を続けて生じる波形
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正弦波
- 波形が正弦曲線になる波
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進行波
- 一方向に進む波
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波の物理量
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速さ
- v[m/s]
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波長
- λ(ラムダ)[m]
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振動数
- f[Hz](ヘルツ)
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波の基本公式
- v=Fλ
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波の振動
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1回の振動:山・谷合わせた波1個分
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周期
- T
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1秒間あたりに何回起こったか
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振動数
- f[Hz]
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周期的な上下の往復運動
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単振動
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振動数fと周期Tは逆数の関係
- T=1/f
- f=1/T
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ラジアン
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角度の単位のひとつ
円の中心角を弧/半径で表したもの
- 90°=π/2
180°=π
360°=2π
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定常波
- 腹と節が交互に並び、どちらへも進まない波
波長・振幅。速さが等しい2つの正弦波が直線上を
互いに逆向きに進み、重なり合ってできる波
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大きく振動する部分
- 腹
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全く振動しない部分
変位が0の点が半周期ごとに現れる
- 節
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反射波
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入射波
- 媒質の端や境界に向かって進む波
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反射波
- 媒質の端や境界から反射して戻る波
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自由端
- 媒質の端を自由に動けるようにしている
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自由端反射
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反射波は入射波の延長を
自由端に対して線対象に折り返したもの
- 合成波の壁の位置での振幅は2倍
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固定端
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他端を固定して動けないようにしてある
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固定端反射
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反射波は入射波の延長を上下に反転させ
(ⅹ軸に線対称)、固定端に対して線対称に
折り返したもの
- 合成波の 壁の位置での振幅は0