「水面波の干渉」をシミュレーターで解説！[物理入門]

2021-06-30　 水面波動

「水面波の干渉」をシミュレーターで学ぼう！

本ページでは物理の「水面波」をシミュレーターを用いて分かりやすく解説します！

波・波動とは（おさらい）

波動は、↓のようなグラフで表されます。このようにプラスとなったり、マイナスとなったり繰り返されるのが波です。

これが二次元方向に広がるのが「水面波」です。

「水面波の干渉」シミュレーター！

水面波は二次元方向に広がりますが、この水面波の源(波源)が複数ある場合は、互いに干渉し合います。
干渉とは、「波動の合成」のことです。二次元になることで、複雑に組み合わさります。

この「水面波の干渉」をシミュレーターで確認してみましょう！

「水面波の干渉」の要点

シミュレーターの動きの要点を解説します！

波源同士で「強め合う位置」と「弱め合う位置」ができる

水面波の干渉は、↓のように複雑な模様を描きます。このとき、水面を観察すると、波源同士で「強め合う位置（濃い色）」と「弱め合う位置(薄い色)」が出来るのがわかります。

基本的に、「2つの波源からの距離差」が波長の倍数になれば強め合うし、その狭間の部分は弱め合うことになります。

「水面波の干渉」は双曲線となる

水面が「山」になるか、「谷」になるかは「2つの波源からの距離差」で決まります。数式で表すと↓のようになります。

2つの点からの距離差が一定のラインを結んでいくと、双曲線になります。実際、↑のシミュレーターでも双曲線のように水面の模様が出来上がるのが分かると思います！
　

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1．水面波の基礎

2．水面波の干渉(本記事)