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Physics Undergraduate

新高2です。⑸から⑺の問題がわかりません。教えていただきたいです!

o77. (平面波の反射·屈折 干渉) 段差と壁面をもつ大きな水槽に水が入っている。この水 捕では、図上部の断面図で示したように, 壁面からの距離 水面 がL以上である領域Aでは水深が2んであり, 距離がLよ り小さい領域Bでは水深がんである。 図下部は, この水槽 を真上から見た図であるが,図の破線で示したように, こ の水深が変わる境界面は, 壁面と平行である。領域Aから, 境界面に向かって速さ り, 波長入の平面彼が入射し, 境界 面で屈折され,さらにこの屈折波が壁面に向かう。 ただし, 波の振幅はんに比べて十分に小さいとする。 図下部の斜め の実線は,入射波における波の山の波面を表しているが, この波面と境界面のなす角は45° であった。なお, 領域Bでの屈折波の波面や壁面で反射さ れた反射波の波面は問題の都合上かいていない。境界面での反射は無視でき, 波の速さは, 水深の平方根に比例するとして, 次の問いに答えよ。 (1) 領域Aでの波の周期Tを求めよ。 (2) 領域Bでの波の速さ が'をひを用いて表せ。 (3) 領域Aに対する領域Bの屈折率nを求め,領域Bでの波面と境界面のなす角度『を求め 境界面 壁面 2h hl 断面図 入射波の波面 真上から 見た図 L- 領域A 領域B よ。 (4) 領域Bでの波の周期 T' と波長/を求めよ。 境界面で屈折された波は, さらに進行し壁面で反射された。ただし, 壁面での反射は自由 端反射であるものとする。 屈折波とこの反射された波が干渉し, 定在波(定常波)が観測さ れた。定在波を観測したところ, 境界面と平行に線状に節が観測されたが, ちょうど境界面 上にも節が観測された。 また, 領域Bには, 境界面での節以外に6本の節の線が現れた。 (5) 壁面において, 壁面と平行に進む波が観測された。この波の波長入。と速さ。を求めよ。 (6)境界面での節が, 壁面から数えて7番目の節であるという事実を使って, Lを入で表せ。 (7) 反射波が境界面を通過して, 領域Aにも定在波ができた。 領域Bの場合と同様に, 定在波 の節が境界面と平行な複数の線を形成する。 この場合の隣りあう線の間の距離dを入で表 せ。 (19 埼玉大)

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Physics Senior High

波の反射がわからないです! 答えや教科書を見てもどうそうなるのかわからないです!

2編/さまざまな物理現 反射と定常波…入射液が一定の 長の連続波であるとき, 反易を と波長の連続波となり, 互いに。 むので,重ね合わせにより定常熱け。 が速さ2 る。x= 入射液に (1)反島 射液 90反射 7波の反射 B *自由反射(藩のの複質が振動できる場合) 山は山のまま, 谷は谷のままはね返る。 あせ A 反射波の作図 ロy(m) 『す軸に新り感す 自由端反射による定常波 み続けるとした 仮想的な流 自由場 端は機になる。 固定端反射による定常波 のy 山は合に、合は山に変わってはね返る。 のさ軸に折り返す *定反射(圏の媒質が振動できない場合) 進み続けるとした 仮想的な波 の上下に折り返す 端は節になえ。 反射達 固定場 サポートチャレンジ, ロープを速さ2m/s で右方向に伝わるパルス波が, 時刻t%3Dh 89 自由端·固定端での反射 それぞれ図の位置にあった。 ロープの端P (x=4m)で反射する場合を考える。 Pが自由端と 端の場合について, それぞれ1.5秒後, 3.0秒後の反射波を点線で描け。 ただし, 入射液と励 が夏なっている場合には実線で合成波も記入せよ。 (1)自由端 1.5秒後 (2)自由端 3.0秒後 4 x(m) 0 P 2 3 (3) 定端 1.5秒後 x( P (4)固定端 3.0秒後 ロ y(m) サオ 2 3 x(m) 91 P 2 3 4 x(a)

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