Question

ちか

問4で出口Aと出口Bで位相が同じになるのはなんでなんですか??

B
水面波の干渉について考える。図2のように,水路に仕切り板をおき, 水路に沿った方向
に小さく振動させたところ,仕切り板の両側において周期Tで互いに逆位相の水面波が発生
した。二つの水面波は, 水路を伝わった後,出口Aと出口Bから広がって水路の外で千渉
した。水面波の速さは, 水路の中と外で等しく, vであるとする。また, 水路の幅の影響は
無視してよい。
水路
A
en
観測点
B
仕切り板
図 2
問3 はじめ,仕切り板の振動の中心は, 出口Aまでの経路の長さと出口 Bまでの経路の
長さが等しくなる位置にあった。出口 A および出口 Bから観測点までの距離をそれぞれ
la, loとするとき, 干渉によって水面波が強めあう条件を表す式として正しいものを,
次の0~Bのうちから一つ選べ。ただし, m=0,1, 2, …である。
3
0 la+ls=mmvT
2 la+lo= m+
vT
mvT
la+l=
2
@ la+lg
m
vT
4
6 Ila-lel=mvT
6 |la-lBl=| m+-
vT
2
myT
の 1ea-lel=
2
● 1ム-a-(
lla-lol=
m
vT
問4 次に,仕切り板の振動の中心位置を水路に沿ってdだけずらしたところ, 問3の状況
において二つの水面波が強めあっていた場所が, 弱めあう場所となった。 dの最小値とし
て正しいものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。
4
vT
0
8
vT
の
4
vT
の vT
6 2vT
2
物理課題夏yer

正解:
3
4
問3 正解は6。周期 7, 波の速さvの波長はvTとなる。また, 波源の振動は逆位相である
ことから, 波が強め合うのは, 波源から観測点までの経路差|la-lB1が波長vTの半整数
倍のときである。
問4 正解は2。 振動の中心位置をdずらすと, 中心位置から出口 A, Bまでの距離の差は

2d となる。この経路差が一波長であるとき, 出ロAと出口Bの位相は同じとなる。また,
1
2
経路差|la-lB|は波長>Tの半整数倍の距離なので, 観測点は弱め合うことになる。よっ
て、
vア
2d:
2
vT
..d =
4
ニ-