反射波の作図

今回は反射波の作図についてです。 反射についての基本的な知識はすでに学んでいるので,さっそく解説に入ります。 反射について復習したい人はコチラ ↓

自由端反射と固定端反射ひとくちに波の反射といっても,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」と「固定端反射」と呼ばれ,区別されています。このちがいは一体何なのでしょう?...

まずはクイズ


さぁ,わかりましたか?

ヒントは「中学校で習う図形のある性質」です。 正解は,

実は今回の作図で「線対称・点対称」の知識を使います。 不安な人は復習してから先に進みましょう。

例題


反射は単に波がはね返るだけの現象なので,自由端と固定端のちがいなど,最低限のところさえ押さえれば難しくはありません。

反射波を書くための手順があるので,それを紹介しつつ説明していきます。


① 反射を無視して波をそのまま延長する

例題では波が左から端P点に向かって入射しています。 波は端点ではね返るので,反射波は当然,Pより左側に存在します。

ですが,それを書くためにはまず「補助線」が必要です。 最初の手順では,補助線を反射板の右側に作図します!

(問題集でも反射する点の右側にスペースを設けていることが多いですが,補助線を書くためのスペースなのです!!)

補助線の書き方は簡単。 Pのところで途切れている波を,そのままPの向こうへ続けてください。 その際,通る点などはしっかりチェックしましょう。

② 補助線を折り返す

あとはいま書いた補助線を用いて反射波を書くだけ!

しかし,自由端反射の場合と固定端反射の場合でやり方が異なるので,注意が必要です。

まず,自由端反射の場合,補助線を「端点を通る軸に対して線対称に」折り返します。 折り返してできた波が自由端反射してできた反射波です。

次に,固定端反射の場合 ,補助線を「端点に対して点対称に」折り返します。 これで固定端反射する場合の反射波が完成です。

今回のまとめノート


時間に余裕がある人は,ぜひ問題演習にもチャレンジしてみてください! より一層理解が深まります。

【演習】反射波の作図反射波の作図に関する演習問題にチャレンジ!...
演習問題の中にもありますが,反射波の作図の問題は,反射波を書く→入射波と反射波の合成波を書く,という流れの問題が多いです。

あれ?合成波の作図ってどうやるんだっけ?という人は復習しましょうね!

重ねあわせの原理「波の独立性」とは,2つの波がお互いに影響を及ぼさずに素通りしてしまうことでした。では,ぶつかった「後」ではなく,ぶつかった「瞬間」は一体どうなるでしょう?...

今回はここまで!