自由端反射と固定端反射

今回は「波の反射」について学習します!!

中学校で光の反射(入射角と反射角は等しい,全反射,etc…)を習うので,多少の知識はあると思います。

まぁ,波が反射することは子どもでも知っています。

そう,「やまびこ」ですね!

叫んだ「ヤッホー」が山の斜面で反射して,遅れて聞こえてくるわけです。

やまびこのように,波が壁などにはね返される現象,それが「反射」です。

 

 

反射の分類

アレ,もう反射の説明終わっちゃった??

いえいえ,まだです。

実はひとくちに「反射」といっても,はね返り方によって2種類に分類できることが知られており,「自由端反射」「固定端反射」と呼ばれ,区別されています。

 

この2つのちがいは,反射する地点で媒質が自由に動けるか動けないかです。

ロープを例にして説明します。

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ロープが反射地点で動けるかどうかで一体何が変わるのでしょうか?

わざわざ名前をつけて区別するほどのことなのでしょうか??

 

実は,自由端か固定端かで,反射波の様子がだいぶちがってくるのです!

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このように,波の山を反射板に入射させたとき,自由端なら山のまま返ってきますが,

固定端だと谷になって返ってきます!!

(この理由の説明は複雑になってしまい,このサイトのポリシーに反するので省略します。どうしても気になる人は他サイトを参考にしてください。)

 

ところで,山と山は同位相,山と谷は逆位相の関係でした。

同位相・逆位相を忘れた人は復習GO! ↓ 

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つまり,位相という用語を用いて反射のちがいを表すと,

自由端反射:反射波の位相が入射波と同じ

固定端反射:反射波の位相が入射波と逆

ということになります。

「山」と「谷」では完全に真逆の関係なので,反射波を調べるときには,自由端か固定端かをハッキリさせておかないと,その結果も真逆になってしまいます。

 

 

今回のまとめノート

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波の反射については,「反射波の作図」も大切です。

詳しくは別記事にまとめてありますので,ご覧ください。 

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次回予告

次回は反射波と合成波の合わせ技になりますので,両方しっかり理解した上で臨んでください!

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