Question

CraterLake

この問題の意図がわかりません。解説よろしくお願いします。

258円形波の干渉深さが一様な水面上で,2つの点 St, S2 を同じ振幅,同じ振動数
fで振動させて波長入の2つの円形波を作る。2つの波源 St, S2 の間隔,振動の位相,
振動数fを変えると,干渉のようすが図(a)~図(c)のようになった。図中の破線は振動し
ない点を連ねた線である。以下の文中の内から正しいものを選び, ()内には数値
を記入せよ。
L
S₁.
•S2
Si •S2
図(a)
Si
S2
図 (c)
図(b)
図(a)では,2つの波源 S1, S2 が 同位相・逆位相で振動している。
5
SS2 = dとすると, (ア) ×<d<(イ)×1である。 また, PS1 = 4入 のとき
PS2=(ウ)×入である。図(b)では, S1S2=2 入である。 2つの波源 S1,S2 は図(b)で
は同位相・逆位相で振動している。 図(c) の2つの波源の間隔は図(b) と同じであり,
これらは同位相・逆位相で振動している。 図 (c) の波源 S1, S2 の振動数 f' は図(a) の
振動数f(エ)倍より大きく(オ)倍より小さい。

①図(a) の SS2 の中線 (S1S2 の垂直二等分線)が腹線(節線と
節線の中間) なので,2つの波源は同位相で振動している。
CA
答 同位相
範囲内
(ア)と(イ) 波源を結ぶ線分S1S2 上の S, はこの節線 節線 節線
点は定常波の振動となり, 円形波
の干渉模様の節線と線分SS2の
交点が節になるので、断面の様子
は右図のような定常波になる。 図
より, SS2=d の範囲は
5
{{^<d</7/₁
NH.01
2
2-70
(ウ)2つの波源が同位相で振動するとき, 点Pが節線上の点で
ある条件式は|PS-PS2|=12/12 (2m+1) であり、図のPは内
解答
5
7
答 (7) 12/12 (1) 1/2
------
- 1/2×5
x5
節 節節 S2はこの
範囲内
a s
-X7
12
eas

= n12 より, -=0.70 変形して
V2
v = 0.7v よってひくひ
AL
(5) 屈折の法則 = n12 より
2
(4) 屈折の法則
35
よって 入z=2.0 〔m〕 また,
V2
答 v2の方が大きい。
evo
=0.70
TUNO
屈折の際に振動数は変化しない。
nie
答波長 2.0m, 振動数 20 Hznia
3830
1.4
A2
anie
(pat

波動