[A.3] 位相差とそれに対応する位置および時間のずれ
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ひとつの正弦波 u = Asin[2π/λ·(x - vt)] に対して,振幅 A,波長λ ,速さ v はそれぞれ等しく,
位相 が α [rad] だけずれている正弦波 u = Asin[2π/λ·(x - vt) + α] を考え,
それぞれの波の伝播を動画で同時に表示する.
振幅 A = 1.0,波長λ = 6.0,速さ v= 2.0 にとり,
位相差が α = π/2 と α = π の2つの場合を下に提示する.
黒線 : u = Asin[2π/λ·(x - vt)]
青線 : u = Asin[2π/λ·(x - vt) + α]
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画像上にマウスポインタを置くと動画が始まる.
はずして再び置くと動画は再開する.
動画像の上部にある t = ・・・ は1周期 T = λ/v = 3.0 の間の経過時間を表す.
(1.1) 位相差α=π/2[rad]の2つの正弦波の伝播 |
(2.1) 位相差α=π[rad]の2つの正弦波の伝播 |
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上図の2つの波を x=0 の位置でみると,それぞれの波による単振動が観察される.それらを
動画で同時に表示する.
(1.2) 位相差 α= π/2 [rad] の場合 |
(2.2) 位相差 α= π [rad] の場合 |
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位相差が α = π/2 と α = π の2つの場合に
ついて,次の表の空欄を埋めよ.
「位置のずれ」とは位相差を対応する位置,例えば山頂の位置でみたときのずれである.
「時間のずれ」とは位相差を同じ位置で見たときの時間のずれである.
位相差 α [rad] | 位置のずれ Δx |
時間のずれ Δt |
π/2 | | |
π | | |

正弦波 u = Asin[2π/λ·(x - vt) + π/2] は
正弦波 u = Asin[2π/λ·(x - vt)] に対して位相が 「π/2 だけ進んでいる」というべきか,または,
「π/2 だけ遅れている」というべきか. また,
正弦波 u = Asin[2π/λ·(x - vt) - π/3] は
正弦波 u = Asin[2π/λ·(x - vt)] に対して位相が 「π/3 だけ進んでいる」というべきか,または,
「π/3 だけ遅れている」というべきか.
ヒント:上の動画 (1.2)
[ A.3 ] の終