波動 - DTI

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Transcript 波動 - DTI

振幅は
山の高さ=谷の深さ
x
A
A
波長は
山から山までの長さ
(空間的繰り返しの長さ)
λ
λ
x
周期は
山から山までの時間
(時間的繰り返しの長さ)
T
T
t
波の基本式
6 =3 /s×2
y
m/s
個
m
x
2m
λ
λ の波が 3f 個 出れば、
1秒間に長さ 2m
fλ 進む
波の先頭は 1秒間に 6m
右へ進む
正弦波の
位置x、時刻tでの変位yは
x/v秒前の原点の変位と同じだから
sin 位相, cos 位相 の中身を位相と呼ぶ
ドップラー効果
前方で
波が密集
後方では
間延びする
1mあたりの
波の個数は同じだから
f0
1秒に出る
波の個数
V― u
=
f0個の波が詰まっている長さ
V
V ―v
f個の波が詰まっている長さ
V
音速
音源の速度
f
耳を通り過ぎた
波の個数
u
人の速度v
ドップラー効果
音源
f0
V-u
音速
観測者
=
f
V-v
音速
↑u,vが赤矢印と反対向きならマイナス↑
人から音源 への矢印
u
v
ドップラー効果
音源
f0
V-u
音速
観測者
=
f
V+v
音速
↑u はマイナス、v は同じ向きなのでプラス ↑
人から音源 への矢印
u
v
ドップラー効果
音源
f0
V+ u
音速
=
観測者
f
V+v
音速
↑u も v も 赤矢印と同じ向きなのでプラス ↑
人から音源 への矢印
u
v
媒質の動きは
ちょっと たったら
どうなる?
y
x
右へ進行する波の場合
縦波の横波表現は 変位の
y
X正方向 を Y正方向
どする
x
弦を伝わる
波の速さ
張力
線密度
(1m当りの質
量)
+20
+4
= +24
重ね合わせの原理
+20 + ( -3 ) = +17
重ね合わせの原理
1秒間のうなりの個数は
波の個数の差1つにつき
の
うなり1個 だから
振動数 差
1 2 3 4 5 6
1
2
3
4
5
絶対屈折率 n の物質中で 光は真空中より ゆっくり進む
速さも波長も 1/n
境界面で波の山と山はつながっていなければならないから
屈折の公式
絶
対
屈折率×sin( )
入射角
または
屈折角
= 一定
o
臨界角はθ2=90 の時のθ1
水面で一部屈折し、一部は反射する。
臨界角を越えると屈折波はなくなり
全反射 する
臨界角は
屈折角=90
o
の入射角
レンズの公式
光源の位置
レンズの
前方で正
像の位置
レンズの
後方で正
凸レンズ:正
凹レンズ:負
倍率=
a b を取りかえても成り立つ
と
レンズの
作図
凸レンズ
凹レンズ
中心を通
直進
直進
焦点に
焦点から
向かう
出たように
る光線
軸と平行
な光線
・
・
・
・
※ 光線の逆行も可
光の干渉の基本
位相の反転が無ければ
光路差=整
数×波長 → 明線
光路差=半整数×波長 → 暗線
↓固定端反射
位相の反転(遅くなる境界での反射)が奇数回あれば 明暗 が逆
物質中では光の速さが1/n倍
に遅くなり実質の距離はn倍
光路差
光の道のりの差を真空中に
相当する長さに直したもの
= 屈折率 × 経路差
光路差のいろいろ
ヤングの実験、回折格子
薄膜
くさび
ニュートンリング
図から導き出せるようにしておけば十分!
ヤングの実験、回折格子
図から導き出せるようにしておけば十分!
λ
長い
電磁波の波長・・・ →短いλ
←・・・
電波 マイクロ波 赤外線 可視光線 紫外線 X線 γ線
赤橙黄緑青藍紫
大
小←光の分散→
※電磁波は横波