パワースペクトル密度から固有振動数を推定できる理由は？

質問

パワースペクトルのグラフを起こしたときに、固有振動数のところだけ無限大のピークがたつのはなぜですか？
教えてください。

回答No.1

stomachman

無限大ってこたーないはずですが、えーと、こりゃ物理の話ですね。
　説明のために、細い棒の中を伝わる音波について考えます。棒の一端をゴン！とぶん殴ったときのインパルスには、あらゆる周波数の成分が含まれていて、それぞれの成分が波として物の中を伝わります。波がもう一方の端まで行くと、反射する。そして元の端に戻って来ると、また反射する。これを繰り返すうちに、大抵の波長の波は自分自身と打ち消し合ってすぐに減衰してしまいます。ところが、波長の半分が棒の長さの整数分の1であるような波だけは打ち消し合いが起こらず、「定在波」になってなかなか減衰しない。そういう周波数のことを固有振動数と言うんです。
　固有振動数の強制振動を外部から与え続けると「共鳴」が生じて、振動の振幅がどんどん大きくなっていきます。あんまり激しく振動して物が壊れるところまで行っちゃう場合もあります。