16.13
ピンと張った弦をはじくと、結果として生じる波が上下に振動します。これは、同じ周波数と振幅を持つ2つの波が反対方向に伝わる干渉によって生成されます。
理想的には、進行波が境界にぶつかると、前後に反射されます。波のパターンは、振幅が変動する間、弦に沿って静止したままです。このような波を定在波と呼びます。
2つの波の個々の波動関数の合計が定在波の波動関数を与えます。
ここで、サイン関数は波の正弦波単調和振動を表し、コサイン関数は波の振幅を変更するスケーリング係数として機能します。
時間が半周期の整数倍に等しい場合、2 つの波は同相であり、周期の 4 分の 1 の整数倍だけ位相がずれます。
正弦関数がゼロの点は変位がゼロであり、ノードと呼ばれます。
同相波の場合、正弦関数が最大になる点は、最大変位に対応します。これらのポイントはアンチノードと呼ばれます。
波が動いていないように見えることがあります。 むしろ、その場で振動するだけです。 冷蔵庫に保管された牛乳の表面には動かない波が見られますが、これは定在波の一例です。 冷蔵庫のモーターからの振動により、ミルクに波が発生し、上下に振動しますが、表面を横切って動いているようには見えません。 これらの波は、…
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