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高校の範囲でお願いします。 物理の波の回折について
です。 高校の範囲では、水面波などの波の振幅は干渉をした場合を除いてはほとんど一定だと以前に習ったのですが(添付図A) これは回折により回り込んだ部分の振幅も変化せず、そして進入してきた波の形にはよらないものなのですか?教科書では僕の見た限り回折の説明に使われているスリットに入ってくる波や物体の裏に回り込む波の図はすべて平面波でした。 なのでスリットに入ってくる波が球面波だった場合(添付図B)、そして平面波であってもスリットに対して斜めに入射してきた場合(図C)も回り込んだ部分の振幅は変化しないと考えていいですか? これらのことから回折は進行方向が曲がるだけの現象であり、その他の要素(回折部分の波長や振幅が変化したり、新たな波面が発生するなど)は変化しない。 この考え方でいいですか?お願いします。
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- rabbit_cat
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「高校の範囲」というのが、どこまでを指すのかが難しいですが。 「波のエネルギー」は、大雑把に言えば、 周波数×揺れてる範囲×(振幅)^2 に比例します。 回折では、狭いスリットを通った波が広がっていくわけで、揺れてる範囲が広がるわけです。回折で波の周波数は変わりませんから、揺れてる範囲が広がった分、エネルギー保存則を維持するために、振幅が小さくなることがわかります。
- foomufoomu
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>これは回折により回り込んだ部分の振幅も変化せず、 >そして進入してきた波の形にはよらないものなのですか? スリットが干渉していますから、一定にはなりません。 >水面波などの波の振幅は・・・ほとんど一定だと以前に習った 平面波では、波が広がらないので、波が進むとき水の粘性とまさつによってエネルギーが失われる分だけ振幅が減るだけです。 球面波では、波が広がるので、進行するほど、動かす水の量が増えてエネルギーの分散が起きるので、振幅は小さくなっていきます。