物理基礎　(1)の問題です。 1/4周期進むということは1マス分の波が進むと思ったのですが、なぜ自分の解答はだめなのでしょうか？1/2周期も同様です。どなたかご指摘お願いします🙇

[ 199. 反射と定常波 図のように, 波が固定端Aに 向かって連続的に入射している。 F E D 入射波 Q B A (1) 図の時刻から, 1/4周期後と 1/2 周期後の入射 波と反射波,および合成波の波形を描け。 (2) 定常波の腹となる点はA~Fのどこか。 ヒント 固定端反射では,逆位相になる。 入射波をAの右側まで描き,反射波を作図する。 例題25

物理の波についての質問で、ロープとかと違い、空気が振動するというイメージが湧かないので教えて欲しいです。また、音波が固定端反射するというイメージについても教えて頂きたいです。よろしくお願いしますm(_ _)m

物理基礎の波の問題です。 (2)で小数で答えを出したのですが、 解答は分数でした。 このような問題のときは分数で答えを出すほうが良いのでしょうか。 また、問題で[cm]が単位であったのを[m]に直しても良いのでしょうか。

源は軸の貝の問 Ly〔cm〕 進む向き 10 知識 発展問題 200. 波のグラフ図は,x軸の正の向きに 進む横波を表したものであり,縦軸は変位y [cm], 横軸は位置x [cm] である。 実線の波 形から 0.20 秒後に, 破線の波形になった。 次の各問に答えよ。 〔cm〕 MA 10 20 30 (1) 波の振幅と波長を求めよ。 (2) 波の速さ, 振動数として考えられるも のを, n=0.1. 2. 3 ··· を用いて表せ。 -10 ヒント 200 実線の波の山が, すぐ隣の破線の波の山まで移動したとは限らない。 (新潟工科大改)

物理基礎の波の単元です。(3)の自由端反射についてなのですが、私は3枚目のように考えて振幅が-0.24mになりました。答えは0.24mなのですが、振幅にマイナスはいらないのでしょうか？それとも、そもそも解き方が間違ってますか？回答お願いします😭🙏

思考 203. 正弦波の反射図は,あ る媒質の時刻 t = 0 における波 形を示したものである。彼はx 軸の正の向きに進んでおり,振 動数は5.0Hz である。 0.12 y[m] [m][り -0.12 定常波がきてい (1) 波の周期, 波長,速さはいくらか。 な定 0.20 0.40 0.60 0.80 x[m] (2) t=0~0.60sの範囲で, x=0.40mの媒質のyとtの関係をグラフで示せ (3) x=0.80mの位置で自由端反射がおこるとすると、x=0.20mの位置における合成 17 彼の振幅はいくらか。 また, 固定端反射の場合, 振幅はいくらになるか。 (11. 三重大 改)

色塗ってるとこの式変形分からないので教えてください！お願いします

こると A cosx と 点dでは CA の媒質の 2πA T -=2U 振動から遅 yは、時刻における原 点での変位に等しい。 ゆえに y=Asin- sin 27 (t-x) ひ ) 波が原点から固定端を経て位置xに伝わるのにかかる時間は,原点から L+(L-x)=2L-xだけ移動しているので、 (3) 2L-x V であるA また,固定端反射では波の位相がずれることから, 時刻における位置x での反射波の変位 y2 は, 時刻t-2-xにおける原点の変位の位相を けずらしたものになる。 2π T Asin (27 (1-21-x)+x|--Asin 2 (1-21-x)on ※B 2L よって y=Asin (4) (2) (3)の合成波の変位をyとすると 277 y=+32=Asin (-)+(-Asin 2(-2-x) T 2π =2Asin T 2L-x V 2 COS 2L- 2π V T 2 <<-A 0 =2Asin となる。 この式において 2Asin T L. cos cos 27 (t-L) 2 (1-x)は振動の位置 x での振幅を表 =(-1)x Asin(ユ ◆ B (2)の結果を直接用いる形の解 法は、彼が原点からx=L で反射して位置まで進む距 離は (2L-x) 固定端にお ける反射で位相がずれるの で、変位は (−1)倍される (位 相が反転する)。 以上より ( のxを (2L-x) にかえて. 変位ys を (-1)倍したもの が yとなる。 t- は時刻に依存した振動を表すので, 波形の進行しない L sin 2x (L-x) cos 2-(1-1) 定在波とわかる。 (5)定在波が最大振幅になるのは COS 2 (t-1)=±1 のときだから y=±2Asin T 2x (L-x) 5 <-%C 固定端は定在波の節節 y= ±2A sin 2x(x) (1)の結果,入=vT と L=2』 を用いると 54 L=±2.Asin2 )= ±2A sin 2x() の最大振幅は2Aである 記の定在波の特徴を用い 図することもできる)。 2A- = 士24sin (12/26) 5 5x 2L 5π =2A cos -x 2L 0 1 5 よって、波形は図a の実線または破線のようになるC -2A セント 75 〈円形波の反射〉 (1) 「反射の際、波の振幅および位相は変わらない反射波は器壁に対して点①と対称な点を波源とする波と同 (2) 反射の際に位相が変わらないので、「2つの波が弱めあう条件』(経路差)=(半波長)×奇数 (3)波源から遠くなると2つの波の経路差は小さくなる。(5)(L上の節の数)=(Oと壁の間にある節の数) (10) ドップラー効果は波源と観測者を結ぶ方向の速度成分によって起こる。 物理重要問題集

答えはB.D.Fです。 解説お願いします🙏

817 108. 正弦波の反射 x軸上を正の向きに進む正弦波が, 固定端F で反射している。 図は,ある時刻の入射波のみを示し たものである。このとき, 入射波と反射波が重なってできる定 在波の節の位置はどこか。 記号で答えよ。 B CD E AV

➖2分の1ってなんのことですか？半波長の意味がいまいちわかっていないのでどなたか説明よろしくお願いします

問3 図2のように、空気中に置かれたガラスの表面に薄膜を均一に塗布した。 空気の屈折 率はno=1.0, 薄膜は n = 1.5, ガラスはn=1.4である。この面に上から垂直に波長 λ= 3×10-7mの可視光を入射すると, 境界面 A で反射した光と境界面Bで反射 にあてはまる数値として最も適当な値 した光が干渉して強い反射光となった。3 を、次の選択肢 ①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 薄膜の厚さはd=2.0×10-7m, 可 視光の波長 [m] の範囲は3.6×10-<< 8.0 × 10-7 とする。 3 2 7=6.0×10-7 m-/1/2 M² (m- =)x 波長の光 反射光 空気 no 境界面 A 薄膜 dB ガラス2 図 2 ① 4.0+ ② 4.4 (3) 4.8 + ④ 5.2 55.6 6 6.0 ① 3)2

(2)～(4)[特に(3)(4)]が複雑に感じてしまいあまり理解できません。どうすればイメージがつかめるでしょうか……🙇

[知識] 414. 薄膜の干渉 空気中を進んできた単色光が,油膜 の表面,および裏面で反射する。 油膜への入射角を 01, 屈折角を 02, 光の波長を入, 油膜の厚さをd,油の屈折 率をnとする。 n は水の屈折率よりも大きいとする。 (1) 油膜中での光の波長はいくらか。 A' 空気 AN D ↑ B 油n d 02 O2 O21 (2) 点C および点Dで反射する光の位相の変化は, そ れぞれいくらか。 C 水 (3) 光の屈折によって, 波面 AA' は油膜中で波面 BD 02 になる。油膜の裏面で反射する光が余分に通る経路 BC + CD を求めよ。 (4) 膜の表面,および裏面で反射した光は, 点Dで出会って干渉する。 m = 0, 1, 2, ... として,反射光が強めあう条件式を示せ。 例題55

（2）です。黄色マーカーがなぜ2がどこからきたのかわかりません

解 例題 90 絶対屈折率 1.5の油膜が水面に広がっ ている。この油膜に真上から波長 6.0×10-7mの単色光を当て、その反射 光を観察する。 空気の絶対屈折率は1.0, 水の絶対屈折率は1.3とする。 空気(1.0) 油 (1.5) 水 (1.3) (1)この光の油膜中での波長はいくらか。 (2) 油膜の表面での反射は固定端反射と同じであり、裏面(水との 境界)での反射は自由端反射と同じである。この光の反射光が強 め合う最小の油膜の厚さはいくらか。 (1) 屈折率 1.5の油膜中における光の波長は 16.0×10™ x'= == 1.5 1.5 4.0×10m 〔m〕 {2}屈折率の小さな空気から屈折率の大きな油へ進む光の反射では、固定端 反射と同じ反射が起こり、反射の際に半波長分のずれ(π[rad〕だけ位相 のずれ)が生じる。一方、屈折率の大きな油から屈折率の小さな水へ進む 光の反射では,自由端反射と同じ反射が起こる。このように、固定端反射 が1回ある場合の干渉条件は、 強め合い: (光路差) (m+ +1/2),弱め合い(光路差) mλ となる。ここで,入は真空中の波長、 は整数である。 油膜の表面で反射した光と、裏面で反射した光の光路差は油膜の厚さを dとして, 2×1.5xdとなり、反射による位相のずれを考慮して, 反射光 が強め合う条件は, 2x1.5xd=60×10×(m+1/2)(m=0,1,2, ...) d = 2.0 × 10x (m +) dの最小値は,m=0 とおいて do=2.0×107× = 1.0 × 10(m)

屈折率の変化は位相の変化に影響するけど、屈折では変化しないってどういうことですか？🤔

1.30-0.50 0.80 1.00-0.50 0.50-1.6 なお,各式を利用して数値計算すると, "=4.9m/s, ex=0.80, en=0.50 と求めることができる。 問5 順次、 検討する。 5 の答 ⑥ ①:光の速さはどんな媒質中よりも真空中が一番大きい(連 い)。 よって、 ①は正しい。 ②: 凸レンズの焦点距離を凸レンズと物体の距離をと し、実像の位置を作図する。 物体 焦点 a-f 凸レンズ 焦点 光軸・ 実像 この図より, a-ff, すなわち α>2f のとき, 物体より実 像の方が小さい。 よって, ②は誤っている。 ③:光の位相は反射で変化する場合があるが, 屈折で変化する ことはない。 よって, ③は正しい。 ④:光は,電場と磁場が進行方向に対して垂直に振動する波な ので横波である。 横波なので、一つの方向にだけ振動する偏光を つくることができる。 よって、④は正しい。 ⑤:光の分散は, 波長によって屈折率がわずかに異なることに よって生じる現象である。 雨上がりに虹が見えるのは、空中の水 滴によって光が屈折するときに分散が起こるからである。 よっ て, ⑤は正しい。 ⑥ : 可視光線は波長が短い順に, 紫色光, 青色光, ..., 橙色光, 赤色光となっている。 よって, ⑥は正しい。 2問 円運動 6 の答② 口