高校物理 要点・解法ノート
必須

波の基本量(v=f\lambda)

着眼点1周期 T の間に波は1波長 \lambda 進む。これだけで v=\lambda/T=f\lambda が出る。

v=f\lambda=\frac{\lambda}{T},\qquad f=\frac1T

A 振幅、\lambda 波長(山から次の山まで)、T 周期、f 振動数。媒質の各点はその場で振動するだけで、波と一緒に移動しない。

例題
1
振動数 50 Hz、波長 0.40 m の波の速さと周期を求めよ。
解答
v=50\times0.40=20\ \mathrm{m/s}、T=\dfrac1{50}=0.020\ \mathrm{s}
答 20\ \mathrm{m/s}、2.0\times10^{-2}\ \mathrm{s}
2
波長 2.0 m、速さ 4.0 m/s の波がある。3.0 s の間に波が進む距離と、その間に媒質のある1点が振動する回数を求めよ。
解答
距離 4.0\times3.0=12\ \mathrm{m}。
f=\dfrac{v}{\lambda}=\dfrac{4.0}{2.0}=2.0\ \mathrm{Hz} なので回数は 2.0\times3.0=6.0 回。
答 12\ \mathrm{m}、6 回
注意振幅は山の高さ(中心から山まで)。山から谷までの長さを振幅としない。

「波の性質」の項目

  1. 波の基本量(v=fλ)必須
  2. 波形図(y-x)と振動図(y-t)・媒質の速度の向き必須
  3. 横波と縦波(縦波の横波表示)必須
  4. 位相(同位相・逆位相)差がつく
  5. 正弦波の式差がつく
  6. 重ね合わせの原理と波の独立性必須
  7. 定常波(腹と節)必須
  8. 自由端反射と固定端反射必須
  9. 反射波の式不要
  10. ホイヘンスの原理と屈折の法則必須
  11. 2つの波源による干渉差がつく
  12. 回折差がつく

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