2020年10月22日

高校物理「波動」「波の干渉」節が4つのときのd/λ

高校物理「波動」「波の干渉」節が4つのときのd/λ

◆問題

水面上で距離dだけ離れた2点A,Bにそれぞれ波源を置いた。この2つの波源を同じ振動数、同じ振幅、同じ振動状態で振動させ、波長λの波を発生させた。このとき線分AB上の節の数は4つになった。d/λの値の範囲を求めよ。


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◆解説

問題の条件から、2点A,B間には定常波が生じていると考えられます。


波のイメージ図→ A〜節〜節〜節〜節〜B


節は「弱め合う点」なので、定常波の場合は、節と節の間隔は(1/2)λつまり半波長になります。

つまり、今回の問題のAB間の4つの節の間はそれぞれ(1/2)λになります。


4つの節と節の間は3つ

波のイメージ図→ A〜節節〜B

なので、dは「」3個分より大きい必要があります。


Aと節、節とBの間が、

波のイメージ図→ A節〜節〜節〜節

(1/2)λより大きくなってしまうと、節の数が4個より多くなってしまうので、「」の部分は(1/2)λより小さくなければいけません。
つまり、dは半波長5個分よりは小さいことになります。


ということは、

(3/2)λ<d<(5/2)λ

それぞれλで割ると、

3/2<d/λ<5/2


◆関連問題
波源が10cm離れた2点A,Bのとき、気柱の共鳴、ヤングの実験、回折格子


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posted by えま at 12:00| Comment(0) | 高校物理 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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