物理・材料

波の伝わり方をわかりやすく!物理の波の公式一覧&図解付きで解説

波の公式
波の伝わり方や物理の波の公式一覧が見たい

物理の【波】における公式一覧をまとめました。

波の伝わり方もわかりやすく図解で解説していきます。

試験勉強や確認などにぜひお使いください。

それではさっそく参りましょう、ラインナップは目次からどうぞ 🙂

 

波の伝わり方をわかりやすく!物理の波の公式一覧&図解付きで解説

波

波の伝わり方➀波長グラフと公式

波の公式はいろいろあります(*'▽')

振動と波 周期T、振動数f、波長λ、速さvの間の関係式

T=1/f

v=fλ

正弦波グラフ 波の用語
正弦波 波の形が正弦曲線(サインカーブ)で表されるもの

y=Asin2π(t/T-x/λ)

波のグラフ(λとTの関係)
横波と縦波 横波:媒質が波の進行方向に垂直に振動する 横波の振動方向
縦波:媒質が波の進行方向と同じ方向に振動する 縦波の振動方向

さらにくわしく知りたい人は以下の記事をどうぞ!

物理の波長グラフ(正弦波・縦波・横波)|振動と波について

 

波の伝わり方②物理の波の干渉公式

 

波の重ね合わせの原理 y=y₁+y₂

2つのパルス波が重なるときは、どちらの波形でもない別の波形ができる

波の重ね合わせ
波の干渉で強め合う条件 |S₁P-S₂P|=mλ

※2つの波源S₁、S₂が同位相の波を送り出しているときのみ。πだけずれると逆になる

2つの波の干渉(水面波)
打ち消し合う条件 |S₁P-S₂P|=(m+1/2)λ

※2つの波源S₁、S₂が同位相の波を送り出しているときのみ。πだけずれると逆になる

自由端(反射波の位相) 位相変化なし 媒質の端が自由に振動できる状態
固定端(反射波の位相) 位相がπ変化する 媒質の端が固定されている状態

 

定常波 波長と振幅が同じ2つの波が反対方向に進み干渉したときの、左右どちらにも進まない波

入射波と反射波が干渉する場合にできる

進行波 波長と振幅が同じ2つの波が反対方向に進み干渉したときの、移動する波
反射波 波動のうち、進行する波に対して逆向きに進行する波

端で反射して入射波と反対向きに戻って来る波

入射波 波源から発生して他端に進んでいく波

さらにくわしくは以下の記事をご覧ください。

波の干渉について|原理や条件かんたん解説

 

波の伝わり方③物理の波の反射・屈折・回折の公式

ホイヘンスの原理 ホイヘンスは「進行する波からは、たえずその波面状の各点を波源とする波(素元波)が発生し、これが重なり合って新しい波面をつくる」と考えた。

言い換えれば、波面上の各点が素元波を出し、その包絡面(ほうらくめん)が次の波面となるということである

反射の法則 入射角θ=反射角θ’

入射角と反射角は等しい

屈折の法則 屈折率は一定 n=sini/sinr

屈折率は速さまたは波長の比に等しい n=V₁/V₂=λ₁/λ₂

波の回折 波の芯路上に障害物を置くと、波は障害物の裏側にある程度まで回り込む現象

回折角は波長λが大きいほど大きくなる

 

物理の波の公式一覧!波の伝わり方をわかりやすくまとめ

波の公式と言っても種類はさまざま(^^♪図解と一緒に確認しよう!

ポイント

波長グラフ

波の干渉

波の反射・屈折・回折

 

以上です。

音波、光波についても随時更新していきます。

しばしお待ちください。

ありがとうございました。

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