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,多少の知識はあるはずですが,それをもっと掘り下げていきましょう!

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しょう。

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??

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!

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! ↓

同位相と逆位相位相という用語は,漢字からも意味が想像できないし,説明を聞いてもわからないという困りもの。同位相と逆位相というわかりやすい例から理解しましょう。...

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うので要注意。


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】自由端反射と固定端反射自由端反射と固定端反射に関する演習問題にチャレンジ!...
また,波の反射については,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。

反射波の作図反射波を作図するには,いくつか押さえておかなければいけないポイントがあります。しっかり理解しておきましょう。...

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。

定常波波の中でも特徴的な性質をもつ定常波という波について理解を深めましょう。...