- 締切済み
位相の異なる波動の合成と振幅値
DCI4の回答
- DCI4
- ベストアンサー率29% (448/1540)
★回答NO5 補足 まぬけにならないためだれでもわかる説明 位相の異なる波動の合成は相殺で振幅値が必ず0か？ と言うのがあなたの質問だ なりませんが回答だ！ 合成でゼロになるのは回答No.5 に書いてやったとうり なるのは 反転信号の和はゼロになる 場合である・・・・と きわめて明快に回答してる ・・・・・・・・・・・・おしまい・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 合成歪み波が０になる現象はかならず共鳴です。具体的な合成歪み波は雑音です。 ↑以上は まちがいよ ★共鳴は 物体が共振してるだけ 合成歪み波が０になる現象はかならず共鳴であるわけではない 共鳴（きょうめい、英: resonance）とは、物理的な系がある特定の周期で働きかけを受けた場合に、その系がある特徴的な振る舞いを見せる現象をいう。 特定の周期は対象とする系ごとに異なり、その逆数を固有振動数とよぶ。 物理現象としての共鳴・共振は、主に resonance の訳語であり、物理学では「共鳴」、電気を始め工学的分野では「共振」という 制御工学も同じ 説明の例はこれ↓たとえばこれ サンプル モーター共振 https://okwave.jp/qa/q8855263.html 共振とはその物体の持つ 単振動を繰り返ししてしまう周波数 その物体の固有の周波数 F0と言われる周波数 固有振動数のこと https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%BA%E6%9C%89%E6%8C%AF%E5%8B%95 ・・・・・・・・・・・・おしまい・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 歪み波は雑音です ★歪みとは 原信号と 測定信号の差分のことを言う 原信号にたいして 測定信号に歪みがのってると言う ない場合は 原信号－測定信号＝0 となるだけ 雑音とは通信工学で言うところの よそから通信路にはいり込み、通信の妨げとなるもの。 本来の伝達目的以外にまぎれ込んで来た余分の情報。 歪み波は 雑音が原因である場合もあるし でない場合もある 波形は作為的に加工可能だ ・・・・・・・・・・・・おしまい・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
関連するQ&A
- 確率波動の性質とファインマンの経路積分の矛盾
確率波動の性質とファインマンの経路積分の矛盾 物理学には多数の矛盾が事実として存在する． その一つがファインマンの経路積分の矛盾だ． そこで質問です．ファインマンの経路積分に矛盾はありますか?ありませんか？ ファインマンの経路積分では確率的な波動をその計算の対象にしている．そこになんと2つも確率の常識に矛盾する内容がある．確率に許されない大問題が隠れている．ひとつめの矛盾は波動の振幅に相殺し合う成分があり、ホワイトノイズになり一定の期待値を得るはずの値が広い範囲で0となる、そういう経路があるという． ふたつ目の矛盾は確率の賽をふるうはずのない現象に無限回の確率を振るわせてしまう数式構造をファインマンの経路積分が持っている事である． そこで質問です．ファインマンの経路積分に矛盾はありますか?ありませんか？ ひとつ目の矛盾 (期待値の矛盾) ========================================== 正規分布の統計における確率の賽には重ね合せに起きた加算において、加算があっても無くても、たとえ減算だとしてもその期待値には大きな変化が起きず、また正規分布を維持し続けるという性質がある． ところが成分の期待値を並べたグラフの包絡線にひろくゼロとなる期待値があるという． どんな確率分布からも、それらや、それら以外のいろいろな合成を行ったとしても、合成の種類や合成の回数が多くなればなるほど、合成の結果に表れる統計分布について必ず正規分布になるという性質がある．その正規分布の性質を持った波動からフーリエ変換で成分を求めると、ホワイトノイズを得る学理がある． ホワイトノイズの期待値には包絡線にゼロとなる事が無い． これにファインマンの経路積分は矛盾して相殺成分があるという．ファインマンの語る相殺とは包絡線にゼロとなる成分が広く存在するという主張であるから大きな矛盾である． ファインマンの経路積分を説明すると、aの地点からｂの地点まで物体や量子が運動するとき、aとｂに挟まれた空間に多様な軌道を選ぶ可能性が確率的にあり、その経路についてファインマンの経路積分は経路全体の作用という値の総合計をする． そのファインマンの経路積分はオイラーの公式に基づいた複素指数の関数を積分核とした畳み込み積分を空間の３次元に行う． 光線の屈折や反射ではよく2次元平面に現象の説明を作図するが、作図できるのだから3次元の運動を2次元だけで考える事ができる．このようなときファインマンは空間全体に経路が広がっているが、総合計では屈折や反射の最短時間の経路以外の経路の成分は相殺すると主張している． 結局その主張に沿えば1次元の積分をするだけでファインマンの経路積分の値が求められる． このときのファインマンの経路積分は1次元のオイラーの公式に基づいた複素指数の関数を積分核とした畳み込み積分である． この畳み込み積分に同形な積分がある． フーリエ積分と呼ばれ、ノイズ波動信号をその方法で情報工学や通信工学では信号の評価を行われている． もし被積分信号が正規分布する確率を持っていると、そのフーリエ積分の評価グラフにはホワイトノイズが表れる． ホワイトノイズには重ね合せの信号に性質と振幅に変化が起きない． ホワイトノイズの出現と、重ね合せの結果の性質は証明された学理である． 確率波動なら期待値が相殺しあうスペクトルはファインマンの経路積分に存在しない．ところが確率波動なのにファインマンの経路積分に相殺の成分があるという矛盾がある． 物理学にかくも大きな矛盾がある． ふたつ目の矛盾 (確率事象の矛盾) ========================================== たとえば、光線が反射や屈折をしたとする．屈折は界面におき、反射は鏡面との衝突に起きる．この界面の通過という時点、または鏡面に衝突という瞬間において確率の賽が振られるのは間違いない． 通過や衝突という作用の時点その瞬間には確率の賽が振られても妥当と考える． しかし、作用のない空間で果たして確率の賽は振られているだろうか． そこでレーザー光線を光源と考えてみる． レーザー光線は位相と周波数が揃った量子の重ね合せである． 光子は量子であるからそれぞれの光子の振幅も等しい． コヒーレントであるから、光源の半透過鏡を通り抜けたあと、レーザー光線が直進する空間部ではまったく確率の賽はレーザー光線には振られない． 反射の鏡面や界面の通過の場所だけで、通貨の一瞬に1回だけ確率の賽が振られたはずだ． それ以外の空間で賽は振られず、確率の変化はない． そこでレーザー光線を用いて屈折や反射を実験したとする． するとこの特殊な実験が、レーザー光線でない一般の経路成分の相殺を含んだ屈折や反射に同じ現象であることになる． ファインマンは極限に至る無限回の大数だけ確率の賽がふられたと主張するが、実はその屈折や反射という現象にはただの一度界面の通過の時点や、または衝突反射の時点という一瞬しか確率の賽は振られていない． 極限に至る無限大の確率変化、変動はどんな現象にも存在していない． したがってファインマンの経路積分は真実に大きく矛盾している． 物理学にかくも大きな矛盾がある．
- 締切済み
- 物理学
- 積分定数は位相と関係ありますか?
位相というのは波と関係があると聞いていますが，積分もどこか波みたいなところがあるのでしょうか。ファインマンの径路積分というのも何か波の合成のような感じがするのですが・・・
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 数学の裏打ちができる物理とできない物理
物理学を習うと数学で現象を説明し理解するための論理を組み立てますが、原理とか定理とか法則と呼ばれるものには、数学的に不合理や矛盾のある事例があるようです。それらを探したいと思います。 問(1)から(7)まで教えてください。 (1)数学の論理構造と矛盾する原理定理法則現象をご存知でしたら、教えてください。 たとえば一つ事例をあげましょう。 数学では、すべてのひずみ波をフーリエ積分で記述できることが証明されています。 たとえば、正弦波では振動数と振幅と位相が波動の要素ですが、正弦波でなくとも任意の波動をいくつか線形加算するとひずみ波を構成することができ、そのひずみ波はもう一度フーリエ積分形から正弦波だけの積分形でも記述できるわけです。 そしてひずみ波の振幅は０でないあたいです。常に振幅が0であるなら、存在しない波動という意味から、フーリエ積分の証明に矛盾します。常に振幅が0ならフーリエ積分を証明した意味がないのです。 (2)さてどのような場合の現象に振幅値が０になる現象があるでしょう。想像し教えてください。 一般にひずみ波の振幅値は多様な値をとることでしょう。 (3)その値が特定値をとるとしたらどのような現象があるのでしょう。想像し教えてください。 ところで物理学ではファインマンの経路積分という理論がありますが、このひずみ波の振幅値が常に最少作用の経路積分に一致すると主張しています。 特定値に一致する現象だから(3)に同一のグループに属する現象でしょう。 しかし特定値の振幅のひずみ波ができぬなら、ファインマンの経路積分はフーリエ積分の証明に矛盾します。フーリエ積分は多様な振幅値のひずみ波動せるのに特定値となってしまっては、フーリエ積分の証明と矛盾するのです。 このファインマンの経路積分は最小作用の原理を発想の基礎にしているそうです。 すると最小作用の原理は数学の論理に矛盾していることになります。 (4)最小作用の原理が数学的に不合理な理由を教えてください。 (5)最少作用の原理に従う現象のグループの特徴と、理由を教えてください。 (6)２つめの数学の裏打ちの無い物理の事例は、空洞放射です。空洞放射の現象には座標の中心に同軸の立方格子と同軸の球殻が数学に含まれますが、実際の実験道具には立方格子も球殻も存在しません。物理学は測定値と構造の実条件だけから数式を組み立てる論理が信条です。この物理の基本に空洞放射の式は論理構造が矛盾しています。この矛盾の有無を教えてください。 (7)空洞放射に立方格子と同軸の球殻が表出することは、最小作用の原理と同じ現象グループであるのかないのかご意見を教えてください。
- 締切済み
- 物理学
- 共鳴についてパート２
振幅と波長が同じ波が２つあり １つは→方向 ←方向にすすむ。 (1)：２つの波は重なりあわないときはお互いに打ち消しあ う。 (2)：２つの波が重なったとき振幅倍で波長の同じ合成波が できる ってこのサイトにあったんですが、 まず(2)番目は共鳴のこといってるんですかね？ あと共鳴ってどっからどこまでを共鳴というんでしょうか？ 半分以上同じ位相で重なり合っている場合の吸収は共鳴といえますか？完璧に同じ位相で重ね合ったときを共鳴というんですしょうか。
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理学者を説得する切り口
頑固、頑迷な物理学者に新たなコペルニクス的転回を説得したいのですが、どうやって攻めたらよいか悩んでいます。教えて下さい。 みなさん雑音という現象をご存じでしょう。その特徴を調べ、それを元に新たな視点に学者たちを運びたいのです。 雑音に対して、反対の性質は共鳴や和音といって良いでしょう。 メロディーという明確な本流のメインテーマの波動信号を主に含んだ音楽にも不協和音と呼ばれる雑音があります。 わかるように自然にも人工物にも雑音はあらゆる現象に必ず含まれています。 もし雑音がほとんど含まれないという現象があったとしたら、それは特殊な現象です。雑音が含まれない環境は一般的ではありません。 ところが量子力学でファインマンの考案した作用という値にはこの雑音がほとんど含まれないというのです。おかしい特殊な環境としかいえぬ現象なのです。 だからわたしは、その点を学者に知らせたいのです。 ところがこの世の全ての現象はこの作用の計算が常に普遍的に成立するのです。 全ての現象が雑音の含まれない特殊な環境であってよいでしょうか。 「世界の全てを特殊な環境と考えてよいはずがない」とあなたも考えるでしょう。 「世界の全てを特殊な環境と考えてよいはずがない」とやはり全ての学者は考えるのです。だから気が付かなかったか、見なかったかのように素通りしてしまいます。作用には最短経路だけが計算値に大きな寄与をするという異常な環境に学者たちはなんの疑いも持たないのです。 それは雑音についての数学を基本にすると、誤った偏見です。 だからここにコペルニクス的転回が必要です。どうやっ学者たちを説得したらコペルニクスの転回がわたしにもできるでしょうか。 量子力学の作用は雑音の波動と同じ方法で確率波という波動について計算されます。 量子力学の確率波の積分で表す作用は、雑音と同じ波動の計算をフーリエ級数によって行います。 一般には雑音と同じ値なのに、作用では量子が移動運動する空間の出発点から終着点までの最短距離の経路の計算値だけが大きな寄与をするという特別な環境を許しているのです。 どのようにしたら学者たちを説得できるでしょうか。
- 締切済み
- 物理学
- ２つの振動の合成について
振動の合成について質問です。 以下の式で表される２つの振動について、 x1 = r1cos(ω1t+φ1) x2 = r2cos(ω2t+φ2) r：振幅、ω：角振動数、φ：初期位相 ω1=ω2のときは自力で合成式まで辿り着けるのですが、ω1≠ω2の場合だと変形の仕方が分からず合成式を作れませんでした。 どなたかご教授の程、よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 位相速度について・・・・・・・
正弦波Ae^j(wt+θ)を送信する。送信側と受信側の距離をx[km]としてこの伝送路は1[km]進むごとに振幅がe^(-α)倍に減衰されて位相がβ[rad]遅れるとします。α：減衰定数、β：位相定数 すると受信信号Vは V = Ae^(-αx)e^j(wt+θ-βx) ｛ｊ：虚数｝ この伝送路の位相速度Vpは Vp = ω/β と表せます。 そこで質問なのですが、送信した信号がそのままの形を維持しながら伝播されるには伝送路がどのような条件を満たしていればいいのでしょうか？？
- 締切済み
- その他([技術者向] コンピューター)
- 物理の波動の問題
物理の波動の問題。 x軸のOにある波源Sから振動数f,波長λの波が左右に出ている。Sから右に距離Lだけ離れたところに 壁Rがあり、波はここで振幅を変えずに固定端反射される。Sから出る波のOにおける変位yは、時刻t に対してy=Asin2πftと表されるものとする。 (1)Sから壁に向かう入射波の式y_1をx,tの関数として表せ。(0≦x≦L) (2)壁からの反射の式y_2をx,tの関数として表せ。(x≦L) (3)SR間で、合成波の変位y_1は次式のように表される。y_1=2Asin( ア )cos( イ ) (ア),(イ)を埋めよ。また、常にy_1=0となる位置xを整数n(=0,1,2・・・・・)を用いて表せ。 (4)Sの左側に生じる波(合成波)の振幅を求めよ。また、振幅が最大となるときのLをλ、nで表せ。 そして、解答ですが (1)y_1=Asin2π(ft-x/λ) これはわかります。 (2)y_2=-Asin2π{ft+(x-2L)/λ} これもわかります。 (3)y_1+y_2を三角関数の積と和の公式を利用して、(ア)=2π(L-x)/λ, (イ)=2π(ft-L/λ) これも理解できます。 (4)点Oから左へ進む波の式はy_3=Asin2π(ft+x/λ)である。 このy_3と反射波y_2が合成波yをつくるので、y=y_2+y_3=2Asin(2πL/λ)cos2π{ft+(x-L)/λ} y_2,y_3ともに左へ進む波であるから、yもまた左への進行波となっている。その振幅A'はA'=|2Asin(2πL/λ)| これが最大になるのは|sin(2πL/λ)|=1のときで、2πL/λ=(2n+1)π/2 よってL=(2n+1)λ/4となる。 (4)の中に振幅A'はA'=|2Asin(2πL/λ)|となる。とありますが、これはどのようにして出したのでしょうか。 自分で一つ気付いたのは、合成波の式y=y_2+y_3=2Asin(2πL/λ)cos2π{ft+(x-L)/λ}の cos2π{ft+(x-L)/λ}を消している状態だと思ったのですが、合成波の振幅はcosをないものとして考えればよいということでしょうか。今回が偶然なのかもしれませんが、分かる方がいらっしゃいましたら教えていただけると助かります。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 光の干渉に2重スリットと単色光が不要なわけ
光の干渉現象を習う時、単色の光源ひとつからふたつのスリット孔を通り抜ける時に限ってスクリーンに縞模様の明暗が生まれるかのように論理を張る説明が教科書にあります．それは数学的な論理で理解しやすい話です． 明暗は逆振幅の相殺または加算による倍という波動の振幅についておきる足し算という説明でした． その条件では相殺や倍の現象にはその光源に位相の同一な波動が必要です． それ以外に相殺は発生しません． ところが、その条件をみたさない干渉が起きるのはなぜなんでしょうか． ご説明を願います． たとえば単色光はレーザーではないから波動の位相は光源においてランダムです． 位相がバラバラの波動なので干渉も回折も観察ができないはずの光源です． ところが単色光または白色光からフラウンホーファー回折が発生します． 位相が揃ってない光から明暗の縞模様がスクリーンに表れ回折という現象が起きる事実があるのです． そしてそのフラウンホーファー回折の物理学、光学による説明の論理は単色の光源でしかなかったのに、都合を合わせて位相の同一な光波から数学を演算した説明です． 単色光に果たして何が作用して位相の同一な光波が生まれているのでしょうか． 論理の通りなら位相がバラバラの光波の単色光源からは重ね合せの光に相殺の暗闇は生まれません． それはサーチライトを何台か使って、スクリーンの同じ場所を照らすと、必ず重なりは明るくなり、重なりに暗くなる部分が決して生まれぬ事で確かめられます． さらにフラウンホーファー回折の装置構成は2重スリットではありません．単孔です． このままでは2重スリットに生まれる干渉の数学的論理による理解は全くのイカサマ、詐欺なのです． 数学を使った錯覚をもとにしたマジックが授業に行われています． 2重スリットや位相の同期を必要としない干渉と回折の現象のあることから、なぜ2重スリットや位相の同期がなぜ不要なのか説明して下さい．
- 締切済み
- 物理学
お礼
回答者は此処の題で質問した内容に対して、きちんと答えることができていません。 質問の選択肢2つの選択の両方を＃５と＃６でするようなことは場を荒らすのでやめてください。 そして共鳴は題でも質問でもありません。 ついでに述べておけば共鳴の定義は電気工学のもの、振動工学のものだけではありません。あなたの知っている共鳴はその狭い範疇の存在です。 たとえば天文学では1日1回月が地球に対して公転すること、同様のほかの惑星に対する衛星の運動をそれぞれ共鳴といいます。電気工学や振動工学のものとは全く異なるものです。 物理学全体で共鳴とされるのは方程式や関数の解空間の位相空間や実空間に輪となる軌道を描き、または往復を線分のあいだに描く、これらの周期的軌道を描くもの全てが物理上の共鳴です。