波動

PHYさん2021年の共通テストの第2日程では，実験とからめた問題が何問かでてきました．今回は，グラフを読み取る問題について扱いたいと思います．問題図のような装置を使って，弦の定常波（定在波）の実験をした．金属製の弦の一端を板の左端に固定し...

問題一般に，定常波は波長も振幅も等しい逆向きに進む2つの正弦波が重なり合って生じる．上図は，時刻$t=0$の瞬間の右に進む正弦波の変位$y_{1}$（実線）と左に進む正弦波の変位$y_{2}$（破線）を，位置$x$の関数として表したグラフで...

問題屈折率$n$からできている凸レンズについて考える．凸レンズの左側部分である凸面1（緑の部分）は曲率半径$R_{1}$の球の一部であり，凸レンズの右側部分である凸面2（青の部分）は曲率半径$R_{2}$の球の一部である．凸面1の中心と凸面...

問題上図のように，格子定数$d$の回折格子に白色光を当てると，回折格子より距離$L$離れたスクリーンに3本の明線が観測された．このうち，回折格子に真正面にある明線は白色で，その両隣りの明線は様々な色に分かれていた．真正面の明線を$m=0$の...

問題上図のように，屈折率$n$の十分厚いガラス板の下面に，一定の間隔$d$で多数の平行なすじを引いて回折格子をつくった．上図の矢印のように，波長$\lambda$の単色光の平行光線を下方より，回折格子に垂直に入射させた．$n=1.5$，$d...

問題上図のように，格子定数$d$の回折格子がある．この回折格子に波長$\lambda$の単色光の平行光線を垂直に当てたところ，スクリーン上に明線ができた．上図は光を当てた方向から角度$\theta$の方向に明線ができたときの様子を表している...

NEKO今回は，平面波の波の式です．平面上の1点の入射波の媒質の振動がわかっているとき，平面全体の振動の様子を計算する問題です．PHYさん今回の問題を解くにあたって，ベクトルの内積を利用するので，整理しておきましょう．内積$\vec{a}$...

NEKO今回は定常波の式を扱います．波の式に詳しく知りたい方は，こちらを参考にしてください．PHYさんそれでは，さっそく問題を解いてみましょう．問題　定常波原点Oにある媒質の変位$y_{\rm O}$は振幅$A$，周期$T$，時刻$t$を用...

NEKO前回は，平面波が干渉して，どのような腹線や節線ができるかの話をしました．まずは，こちらからお読みください．PHYさんそして，今回は，腹線と腹線の距離を求める問題です．これは意外と間違いが多いので，油断せずに問題を解いてみてください．...

PHYさん今回は平面波の干渉の問題を扱います．苦手な人が多いところですね．平面波が干渉し，強め合う場所と弱め合う場所ができます．強め合う場所を結んだ線を腹線，弱め合う場所を結んだ線を節線といいます．腹線と腹線の距離を求めたり，腹線と節線の距...