反射波の作図方法(自由端＆固定端)【イメージ重視の物理基礎】

このような方向けに解説をしていきます。

反射波とはなにか

水やロープを揺らし波を作って、その波が壁にぶつかるとはね返ってきます。

このはね返ってきた波を反射波と呼びます。

反射には2種類あるので、まずはその2種類を整理しておきましょう。

同じ形ではね返ってくる「自由端反射」

自由端とは、自由に振動できる端っこということです。

ロープの左端を握って揺らすと、ロープの右端は自由に動くことができます。

自由端の場合は、反射する前と同じ状態の波がはね返ってきます。

逆の形ではね返ってくる「固定端反射」

固定端とは、固定された端っこのことです。

ロープの左端を握って揺らしたとき、ロープの右端を違うひとにギュッと握られているとします。

このときロープの右端は固定された状態になるので、一切振動することができません。

固定端反射の場合は、反射する前の波が上下逆さまではね返ってきます。

反射波の作図方法

自由端反射波の作図は2ステップ、固定端反射波の作図は3ステップで完成します。

自由端反射の作図例

①壁の向こう側まで波の続きを書く

入射波から規則性をつかんで続きを書きます。

②壁を軸にして①を横に倒す

壁を軸にして線対称に移動させた波を書けば、自由端反射波の完成です！

固定端反射の作図例

①壁の向こう側まで波の続きを書く

自由端反射波のときと同じステップです。

②上下にひっくり返す

横軸に関して線対称に移動させます。

③壁を軸にして②を横に倒す

壁を軸にして線対称に移動させた波を書けば、z固定端反射波の完成です！

まとめ

例題

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ABOUT THE AUTHOR

共田 誠（まこと先生）

高校物理講師・プロ家庭教師 / 指導歴14年

上智大学理工学部物理学科卒。私立高校の非常勤講師として進学クラスから基礎クラスまで幅広く担当。大手家庭教師センター3社でプロ家庭教師を経験し、現在はオンライン専門で全国の高校生を個別指導中。

「暗記物理の撲滅」を掲げ、生徒の思考のクセを診断・矯正するドクター型アプローチで指導。表面的なテクニックではなく、初見の問題に強い思考力を育てる。

800+解説記事

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14年指導歴

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