(2)(3)の解説お願いします (2)g(3)6本 物理

円形波の干渉 15 小球 St, p.149~150 S2 を水面に置き,同位相,同じ振 幅で振動させる。図は,それぞれの波源から広 がる円形波の山の波面 (灰色の実線) と谷の波面 (灰色の破線) を示している。小球間の距離は 4.0 cm,水面波の速さは24cm/sであるとき ■次の問いに答えよ。 ただし, 波が広がっても波 の振幅は減衰しないものとする。 S₁ a b P S2 (1) 図の点a~i の水面について,図の時刻の 変位を山, 0,谷のいずれかで答えよ。 1 図の時刻に点eの位置にある水面の山は, 周期の間に太い曲線上をどの位置 2 まで移動するか。 振動数を16Hzにすると、2つの波が弱め合う線 (節線)は何本になるか。 ③ 直線波の屈折

カッコ5なんですけど最初自分写真のように解説とは違うやり方でやったんですがなんか答えが違うんですが なにか間違ってるところがあったら教えて欲しいです

媒質2 なる。 AD その山ある いは谷は, 2周期後どこまで移動するか。 移動 の軌跡を図に太い線で示せ。 (5) 一般に, A, B からの距離差が5.0cmの点は, どのような振動をするか。 また, それ らの点を連ねた曲線を図に細い線で示せ。 (6)線分AB上にできる定在波の腹はいくつあるか。また,これらの腹の位置の,点A からの距離を求めよ。 例題 27,150,151 148 波の屈折 図のように,媒質1と媒質2が境界面Aで,また媒質2と媒質3 が境界面Bで接している。媒質1から入射した平面波の一部が,境界面Aで屈折して媒 質2へ入っていく。 が屈折 図中の平行線は波の波面を表している。 媒質1における入射波の波長は 1.4cm,振動 数は50Hzである。 21.4 として計算せよ。 媒質1 45° (1)媒質1の中での波の速さは何cm/s か。 A Y (3)媒質2の中での波の波長は何cmか。 (2) 媒質1に対する媒質2の屈折率 n12 はいくらか。 媒質2 30° 質2 BC (4)媒質2の中での波の振動数は何Hz か。 (5) 媒質1に対する媒質3の屈折率 n13 を 0.70 とすると,媒質3 2に対する媒質3の屈折率 723 はいくらか。 例題 28,152

友人に聞かれたのですが④が間違っている理由がわかりません。 私はホイヘンスの原理が関係あるのかなと思いますがあまりわからないので教えていただきたいです😿

§ 2 波の屈折 A-63 波の速さと屈折 図12は媒質Iから媒質Ⅱへ屈折している波の射線 (波の進行方 向を示す線) である。 次の説明のうち,どれが正しいか。 1 X II Vil N* V Y X 図 1 図2 ①媒質Ⅱでは,波の速さが小さくなるから, 図1のようになる。 媒質Ⅱでは、波の速さが大きくなるから,図1のようになる。 (3) 媒質Ⅱでは、波の速さが小さくなるから、図2のようになる。 媒質IIでは,波の速さが大きくなるから, 図2のようになる。

(2)の波の数はどういう意味ですか？ １波長ということですか？

290 波の屈折■図は,境界面で接している媒質1と媒 媒質1 質2において, 媒質1から入射した平面波が屈折して媒質 2 へ入っていくようすを表している｡図中の破線は、ある瞬間 境界面 における平面波の山の位置を表している。 波の振動数をf, 境界面における山と山の間隔をd, 媒質1と媒質2において 山を表す波面と境界面のなす角をそれぞれ01, O2 とする。 媒質2 [1) 媒質1での波の波長 入1. 媒質2での波の波長 入を求めよ。 2) 境界面上の点Aにおいて,単位時間当たりに媒質1から届く波の数 N を求めよ。 3) (2) N' は,単位時間当たりに点Aから媒質2へ出ていく波の数に等しい。 このこと N1 から, 媒質1と媒質2における波の進む速さをそれぞれ v1, v2 としたとき, v1と02 例題 56293 の間に成りたつ関係式を求めよ。 21 d A 0₁

(2)の波の数はどういう意味ですか？ １波長ということですか？

290 波の屈折■ 図は,境界面で接している媒質1と媒 媒質1 質2において, 媒質1から入射した平面波が屈折して媒質2 へ入っていくようすを表している。図中の破線は、ある瞬間 境界面 における平面波の山の位置を表している。 波の振動数をf, 境界面における山と山の間隔をd, 媒質1と媒質2において 山を表す波面と境界面のなす角をそれぞれ 01, O2 とする。 023 (1) 媒質1での波の波長 入1. 媒質2での波の波長 2 を求めよ。 (2) 境界面上の点Aにおいて,単位時間当たりに媒質1から届く波の数 N を求めよ。 (3) (2) N1 は,単位時間当たりに点Aから媒質2へ出ていく波の数に等しい。 このこと から, 媒質1と媒質2における波の進む速さをそれぞれ v1, v2 としたとき, ひとひ 例題 56 293 の間に成りたつ関係式を求めよ。 I 媒質 2 0₁

(2)なぜ点Cから接線を引くのですか？

基本例題 56 波の屈折 媒質1の中を矢印の向きに進んできた平面波が境 界面 XY に入射し、屈折して媒質2へ進む。 図はあ る瞬間の入射波の山の波面を示す。 入射波の波長は 3.0cm. 振動数は8.0Hz. 媒質1に対する媒質2の 屈折率は2.0 とする。 (1) (a) 媒質1の中での波の速さは何cm/sか。 (b) 媒質2の中を進む波の波長 2 は何cmか。 (2) 図の時刻における屈折波の波面 (山を連ねた線) を作図せよ。 解答 (1) (a) v=fd = 8.0×3.0=24cm/s (b) 1¹ =1 λ2 (2) 右図のように、媒質1での波の進行 方向 BC をかく。 Aで媒質2に入っ た波の速さは, 媒質1での速さの半 分となるから, Aを中心として半径 が1/12 BCの円をかく。Cからこの円 3.0 2.0 媒質 1 X Sol 指針 (2) 2.0= より, v=媒質2での波の速さは媒質1での波の速さの半分となる。 V1 V2 = n12= 2.0 A2= -=1.5cm 10 Y に引いた接線の接点をDとすると, AD が屈 折波の進行方向となる。 よって CD が屈折 波の波面と 媒質 1 なり,他も B これと平行 に入射波の X_A 波面とつな がった直線 をかく。 D 媒質 2 C Y 媒質2 半径=1/2BC

なぜ急にルートがつくのでしょうか．波の屈折の途中計算です

とS2を除いた6個。 真ん中に腹がある 点がこの場合の節 家を描く。 線に垂直 射波を描 反射波 入射線 II 屈折波 W したがって, 0.58倍 (3) 波の速さv[m/s] は, 水深ん [m] の平方根に比例すること から,v=k√(kは比例定数) とおける。 水深9.0m の領域 における波の速さをv] [m/s ] 浅瀬における波の速さを v2 [m/s〕, 水深 9.0m の領域の水深を1 (9.0[m]), 浅瀬 247 4 16 の水深を〔m〕 とすると、屈折の法則 n12 = ひより. V2 9.0 √3=- Vi h₁ 19.0 V h₂ √ h₂ ゆえに,h= -= 3.0[m] 3 V2 (4) 右図のように, h3> hhs の水深が海岸に近づくほど小さ (4) くなる海底が続いているとすると、射線は矢印のように回り 込んでくる。 海岸に近いところでは水深が0mに近づくので, sin i Vi において, sin r V2 波の速さも0m/s に近づく。 屈折の法則 v2→0m/sと考えると, sin r→0, すなわち, r→0° となる。 したがって, 屈折角は0° に近づく。 これは, 波面が海岸線 と平行になることを意味する。 海岸 2516.30 01|=FORK CH 深さん3 HA h5 17

(3)で、 ・波面でどのように定常波ができるのか ・なぜ節線は定常波の節を通ることになるのか ・なぜABの中央が腹になるのか 詳しく説明していただきたいです。

基本例題46 波の干渉 物理 振幅が等しく, 波長 2.0cmの波が出ている。 図の実 水面上の 6.0cmはなれた2点A,Bから,同位相で 線はある瞬間の山の位置, 破線は谷の位置を表してい る。 波の振幅は減衰しないものとする。 イ 2つの波が弱めあう点を連ねた線 (節線)をすべ て図中に描け。 また, 節線は全部で何本あるか。 指針 (1) 弱めあう場所は, 実線(山) と 破線(谷)が重なる点であり, 節線はそれらを連 ねたものとなる。 (2) APとBP の距離の差が, 半波長の偶数倍で あれば強めあい, 奇数倍であれば弱めあう。 (3) 線分AB上では、互いに逆向きに進む波が 重なりあい, 定常波ができ ている。 解説 (1) 節線は, (2) 点Pはどのような振動状態にあるか。 AP=8.0 cm, BP=5.0cm とする。 節線が線分 AB と交わる点は, Aから測ってそれぞれ何cmのところか。 山と谷が重な る点を連ねた 線であり,図 P. 1 14.波の性質 171 基本問題 348, 349 のようになる。節線の数は6本である。 (2) AP-BP=3.0cmであり, 半波長1.0cm の 3倍(奇数倍)である。 したがって, P あうため、振動しない。 (3) 線分AB上には定常波ができており, 節線 は AB上の定常波の節を通る。 ABの中央の点 は腹であり,腹と節の間隔は波長の1/4 (0.5 cm), 節と節の間隔は半波長 (1.0cm) である。 これから 求める場所は, Aから 0.5, 1.5, 2.5, 3.5, 4.5, 5.5cmのところとなる。 基本例題47 波の屈折 物理 図のように,波が媒質I から媒質ⅡI へ進む。媒質 Ⅰ, ⅡI の中を伝わる波の速さは、それぞれ2v, vである。 面AB Q Point A. Bは同位相で振動しているので, A,Bを結ぶ線分の中点は,定常波の腹になる。 ?? I 基本問題 351 B C

ここの問題で、屈折についてわかっていません、 教えてくださると嬉しいです！

ら 円に引いた接線 よりAABとBB'Aは④であるから, i=i'が成立する。 解 145 波の屈折 直線状の海岸線をもつ海岸を上 空から見ると,右図に示すように, 波が水深 様子が観察された。 実線はこの波の山の波面を表 している。水深9.0m の領域での山の波面, お 9.0m の領域から深さが一様な浅瀬へ進んでいく よび浅瀬での山の波面と深さの境界線とがなす角は,それぞれ 60° 30° であった。 海 面に生じる波の速さは,水深の平方根に比例するものとする。 点Pでこの波を観測したところ、周期は2.0sであった。 点Qで波を観測すると, 周期は何sになるか。 (2) 浅瀬における波の波長は, 境界に入射してきた波の波長の何倍か。 (3) 浅瀬の水深は何mか。 (4) 遠浅の砂浜の海岸では, 彼は海岸と平行に打ち寄せる。この理由を説明せよ。 J PS 30° 60° 1 水深9.0m 浅瀬 11 12#

なぜ水深が浅い場所ほど波の速度は遅いのですか？ また、海岸線に平行になるまで屈折するというのは、具体的にどいうことなんですか？

わり,浅 352. 波の屈折と打ち寄せる波 水面波の速さは水深によって変 て遅くなる。このことから, 水深がゆるやかに変わる場所では,海 に打ち寄せる理由を説明せよ。 ヒント 海岸線に平行でない波面では, 海岸線に近い部分は遅く, 海岸線から遠い部分は速い。 くなるにつれ の波が海岸 線に平行