【高校物理・物理基礎】~目次~
力学Ⅰ
物体の運動(物理基礎)
落下運動(物理基礎)
力のつり合い(物理基礎)
運動の法則(物理基礎)
剛体にはたらく力
力学的エネルギー(物理基礎)
力学Ⅱ
運動量の保存
円運動
単振運動
万有引力
熱力学
熱とエネルギー(物理基礎)
気体の法則と分子運動
気体の内部エネルギーと状態変化
波の性質(物理+物理基礎)
音波(物理基礎)
光波
電気
電場と電位
コンデンサー
電流(物理基礎)
磁気
電流と磁場
電磁誘導
交流と電磁波
原子
電子と光
原子の構造
原子核と素粒子
【高校・物理基礎】波《教科書にある重要語句と典型問題をチェックしていこう》
(物理基礎)波の基本
「流れ」と「波(動)」の定義の違いに注意
流れ:
媒質を運ぶ現象のこと
波または波動:
媒質そのものは運ばず,振動などの運動のスタイルだけを運ぶ現象のこと
波源:
振動が生まれる点のこと
媒質:
波を伝える物質のこと
変位:
媒質の,もとの位置からのずれのこと
(物理基礎)波形グラフ
「周期」と「振動数」は逆数の関係
周期:
媒質が1回振動するのにかかる時間(単位 [s])
*振動グラフを見る
振動数:
単位時間当たりの振動回数(単位 [Hz])
*振動グラフを見る
グラフの見極めは、x軸をまずチェックして
x軸が「変位」なら波形グラフ
x軸が「時間」なら振動グラフ
波形グラフ:
ある瞬間(スナップショット)における波の形。
「y-xグラフ(写真)」ともいう。
波長が読み取れる。
振動グラフ:
一点の媒質の時間的変化を示す。
「y-tグラフ」ともいう。
周期や振幅が読み取れる。
1秒後と2秒後が同時に見れないので、実際に目に見えるグラフではない。
(物理基礎)波の基本式
伝わる速さ
=振動数(1秒あたり何回の周期が繰り返されるか)×波長(繰り返される1周期で何mか)
(物理基礎)横波と縦波
新しく縦波を理解しよう。
横波:
媒質の振動方向と,波の進む向きが垂直
例 ロープを縦に上下させる
縦波(疎密波):
媒質の振動方向と,波の進む向きが平行
縦波は,媒質粒子が密集した点(密)とまばらになった点(疎)が交互に繰り返して伝わっていくので,疎密波ともいう。
例 バネを横にゆらす
縦波のグラフ
本来は左右に移動しているが、グラフではその変位を上下に起こして,横波のように描く。
(物理基礎)重ね合わせの原理、波の独立性
重ね合わせの原理
媒質中のある1点に2つの波がきたとき,その点での変位は,それぞれの波が単独で伝わるときの変位の和となる。
重ね合わさってできた波を合成波という。
波の独立性
2つの波が重ね合わさったあと,再び2つの独立な波に戻る。
つまり,波が重ね合わさっても,物体どうしの衝突のように,他方の波の進行を妨げたりするようなことはない。
これを波の独立性という。
(物理基礎)自由端反射、固定端反射
自由端反射
端点のところで、線対称みたいに反射する
固定端反射
端点のところで、山谷逆転して、線対称みたいに反射する
(物理基礎)定常波
同じ性質の波(同じ波長、振幅、周期を持つ2つの波)が逆向きに進行して重なり合うと、波形が移動せずその場で振動しているように見える波のこと。
グラフの腹(はら)と節(ふし)
腹:最も振幅が大きい点
節:まったく振動しない点
(物理)ホイヘンスの原理、回折
ホイヘンスの原理
ある瞬間の波面の各点が仮想的な波源となって「素元波」が広がり,無数の「素元波」に共通な接線が次の波面となるように波は進行していく原理のこと。
回折(かいせつ)
障害物などの隙間を通り抜けた波は,再び広がって伝わっていく。
回折は、隙間が狭い方が、仮想的な波源となる点が少ないので、共通接線が少なく、回折の効果が大きい。
(物理)屈折の法則
波の屈折によって、
速さと波長も変化するが,振動数は変化しない。
どのくらい屈折するかは数値として、
入射角側の媒質1に対する、媒質2の屈折率で表される。
(物理)干渉
山と山(++),谷と谷(ーー)が重なりあう点では,振動が強めあって波の振幅が大きくなり,
山と谷(+-)が重なりあう点では,振動が弱めあって振幅が小さくなる。
腹線(はらせん:強めあう点を連ねた線)、節線(ふしせん:弱めあう点を連ねた線)は、基本的には双曲線になる。
