物理基礎:波の基本式

<ポイント>
・単位時間(ふつう1[s]間)に「波形が進む距離」を波の速さ(速度)といいます
v = λ / T = fλ
f = 1 / T
(1)波の速さ
単位時間(ふつう1[s]間)に「波形が進む距離」を波の速さ(速度)といいます。

波の速さは v を使って表すことが多く、単位は [m/s] などを使います。
(物体の運動のときと同じようにとらえてください)

(2)波の基本式
波長 λ[m] 、周期 T[s] の波は、T[s] 間に1波長の距離を進みます。

このことから、波の速さ v[m/s] は、

v = λ / T …①

と表すことができます。

また、1振動にかかる時間が T[s] なので、振動数 f[Hz] は、

f = 1 / T …②

と表されます。

また、①と②から、

v = λ / T = λ・(1/T) =

と表すこともできます。

〔例〕
波長 1.5m で、振動数が 3.0Hz である波の速さは、
v = fλ より、
v = 3.0 × 1.5 = 4.5 [m/s]

<補足>
波の基本式
「v = λ / T = fλ」
「f = 1 / T」は、
単に文字式として覚えるのではなく、速さ・波長・周期の定義をしっかり確認しながら覚えましょう。
理解しながら使っていくことで、自然と覚えることができると思います。
<まとめ>
・単位時間(ふつう1[s]間)に「波形が進む距離」を波の速さ(速度)といいます
v = λ / T = fλ
f = 1 / T

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

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