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物理 高校生

問9で、sinθ=√3/4なのは何故ですか?

例題 2 屈折波の波面 図のように,平面波が境界面に達した。 屈折 波の波面を作図せよ。 ただし, 媒質 I に対す る媒質ⅡIの屈折率を2 とする。 2 (+式 (9)) から, 01=n12=2 V₂² V₁ T 境界面 -= 1212 V₁ 指針 屈折の法則 -=n1z(p.152・式(9))から, 媒質ⅡIにおける波の速さが,媒質 V2 Iにおける速さの何倍になるかを求める。 ホイヘンスの原理にもとづいて素元波を描 き, 屈折波の波面を作図する。 解 媒質 I, I における波の速さをそれぞれ v1, v2 とすると, ma 逆の屈折る V₁ V2 V2 であり、媒質 Ⅱ における波の速さは, 媒質 Ⅰ における速さの1/12/2になる。図のように,B2 からAB におろした垂線とA,B との交点 B2C の素元波 (半 をCとして, B, から半径 円) を描く。 このとき, B2 からこの素元波に 2 引いた接線が, B2 を通る屈折波の波面となる。他の波面は,入射波の波面と境界面の『 交点から,この接線に平行な線を引くことで求められる。 B1 B2C 2 B2 入射波 の波面 媒質 Ⅰ A2 媒質 ⅡI] 屈折波 の波面 入射波 の波面 媒質 Ⅰ 媒質 Ⅱ 問9 類題例題2で,入射波の波面と境界面のなす角を60° とする。このときの屈折角 を0として,sin0 の値を求めよ。答えは分数のままでよく, ルートをつけたままでよい。 8 平面波 障害物に を送ると, にまわりこ 回折は, 部分にも すき間 (a))。 した る (図 波長よ の

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物理 高校生

横向き失礼します。 ホイヘンスの定理の証明です。全てわからないので教えてください。

以下の に当てはまる最も適当なものを、 解答群から1つ選んで答えよ。 ある媒質を伝わる波が別の媒質との境界面で屈折するようすは、ホイヘンスの原理を用い、 て次のように説明される。 図のように,媒質1を速さで進む波の波面 AB の一端 A が媒質2との境界面しに達し たとする。その後、波面 AB上の点はAに近い方から次々とLに達し、そこで1を 質2内に送り出す。 AがLに達してからt秒後に波面 ABの端点BがL上の点Pに達した とき,最初にAから出された 1 の波面は,媒質2を進む波の速さをひとして、Aを 中心とする半径2の円周C上まで進んでいる。 屈折波の波面は, L上の各点から少し ずつ遅れて出された 1 に共通に3 ]面になり、図でPからCへ引いた接線PQに相 当する。 波の入射角をえ,屈折角をrとし, sini, sinr の値を図中に書かれた3角形の辺の 長さの比で表すと, sini = 4 となる。したがって、両者の比を0.2 sinr= 5 を用いて表すと, sin i sinr となる。 6 Vi B 媒質1 P 媒質2 L 解答群 1 2 3 4 5 6 ア 疎密波 ア vit ア 反射する BP AB ア ア ア BP AB イ イ イ 素元波 イ 101-0₂\ V₂ V₂t イ 透過する AQ PQ イ AQ PQ ウ 衝撃波 37 | 0₁-0₂|1 I ウ 衝突する AQ AP ウ Dv 101-0₂T ウウ AQ AP V1 D2 エ 定常波 組 ( エ H V₁ 回転する BP AP H BP AP V₂ VI オパルス波 Vit V₂ オ オオ オ 接する オ AB AP AB AP 02² )氏名(

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物理 高校生

Ⅲで、開口部を通過する波のエネルギーは幅hに比例すると言えるんですか?

平面小の振幅およ 出入りのため開中部が設け られでており. の館囲で。変Wることができる。 波の速くさは外: る波の反射は無視できるとして, 以下の設問に _[ 波は開口部を通して図3 のように港に入り, 防渋坦のかげに回り な現象は何と呼ばやるか。 またそれは, 波に関するどのような原理ま7 り説明されるか。 II 開口部の中心から岸壁に向かっで,。 防波堤と垂直に距離んだけ離れた点Cを る。 ヶがヵよりかなり天きい場合には, C点での波の振幅々は。 開還部の幅ヵ 例する。なぜそうなるか, 理由を簡単に述べよ。 港に入った波は, 開口部から直分に遠くでは, 開口部の中心を頂点とする, 頂角9 の扇形に店がると近似できる。また一般に, 波面に沿う長き/の区間を通過する波。 のエネルギーは, 渋の振幅が波面に沿っで一定である とき, 波の振幅の 2乗と/と に比例する。とのことを知っで。ひきつづき以下の設問に答えよ。 息 港に入りこんだ波の振幅は, 頂角 のがあまり大きくない限り。 円弧CCC7に治 つでほぼ一定で, その外側では 0 になると近似できる。また, 波のエネルギーは保 存されるので, 円如CCCZを通過する波のエネルギーは。開回部を通じで港に入 りこむ小のエネルギーに釜しい。これらのことと設問から。 開口部の幅/を変 えたとき, 頂角のがんの何乗に比例して変わるか。 理由をつけてホホべよ。 IV C点を防波堤から岸於に向けで しだいに遠ざけていくとき, そこでの波の振幅 は, 距離/の何乗に比例して変わるか。理由 をつけて述べよ。

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