この問題の(2)の解き方が分からないので教えてください。

5 水面波の干渉 (p.36~38) 図のように、 水面上で10.5cm離れた2つの 波源 A, B が逆位相で振動して, 振幅の等し い波長3.0cm の波を出している。 図の実線 はある瞬間における波の山の波面, 破線は谷 の波面を表している。 水面波の減衰は考えな いものとする。 (1) 線分ABの中点は、 2つの波が強めあう 点か, 弱めあう点か。 ・B (2)A,B からの距離の差が4.5cm である点は, 強めあう点か, 弱めあう点か。 (3) 弱めあう点を連ねた曲線を図に示せ。

問5がよく分かりません

物理 B 媒質1と媒質2の境界面に向かって,媒質1から平面波が入射している。 境界 ようにあるときは、ある時間におけるこの ようすを表すもので、破線は波の山の波面である。 媒質1にある波面 A と媒質 2にある波面 A' は, 境界面で屈折する前と後の同じ山の波面である。 波面Aと 境界面のなす角度を 0, 波面 A' と境界面のなす角度を0'とし, 波面Aが点Pに 到達してから点Qに到達するまでに要する時間をtとする。 また,媒質 1,2 での波の速さをそれぞれvv′とする。 質 1 境界面 波面 A 波面 A d 図4 問4 次の文章中の空欄 ク ケ には、それぞれの直後の{}内の 式および語句のいずれか一つが入る。 入れる数式および語句を示す記号の組 合せとして最も適当なものを,後の①~⑥のうちから一つ選べ。 18 波面Aが点Pに到達してから点Qに到達するまでに要する時間 t は, d sin (a) V td= ク dcos である。 時間taの間に、点Pに媒質1から入射 V する波の山の個数は,点Pから媒質2へ出ていく波の山の個数と ケ (c) くらべて少ない (d) 等しい (e) くらべて多い

(3)なぜS1より上の部分は考えないのですか？ S1より上の部分でも強め合うところは無いのですか？

02 図のように,一定波長の平面波の 水面波を,波面と平行に並んだ間隔 5cmの2つのスリットSおよびS2 を通して干渉させた。Sを通り とS2を結ぶ直線に垂直な直線 ST 12cm A2 A1 IS1 T 5cm 平面波 にそって水面の動きを調べたところ, 波が弱め合って, 水位がほとんど 変化しない場所が2つだけ見つかった。 そのうち, Sから遠い方を A1, S に近い方を A2 とすると, S, から A までの距離は12cmであった。

どうして対象のOを取ろうとしたのか教えて欲しいです

迷 から、uk√(kは比例定数) とおける。 水深 9.0mの領域 における波の速さを [m/s] 浅瀬における波の速さを [m/s] 水深 9.0mの領域の水深をん(=9.0[m]), 浅瀬 01 より、 の水深を〔m〕 とすると, 屈折の法則 n12=- V2 h₁ 19.0 9.0 = V2 V h2 V h₂ ゆえに h= =3.0[m] 3 60° (4) 右図のように, hhhs の水深が海岸に近づくほど小さ くなる海底が続いているとすると,射線は矢印のように回り 込んでくる。 海岸に近いところでは水深が0mに近づくので, において 波の速さも0m/s に近づく。 屈折の法則 sin V2 20m/sと考えると, sinr→0, すなわち, 0°となる。 したがって, 屈折角は 0° に近づく。 これは, 波面が海岸線 と平行になることを意味する。 146 4個 (4) 深さ h3 ha h5 海岸 146) センサー34 指針 反射波を別の波源から出た波として、干渉条件を考える。 ● センサー35 センサー 36 [解説] 壁に関して Oと対称な点を O' とすると, 反射波は O' から 出たように見える。 壁での反射 で波の位相が変わらないので, 0.0' は同位相の波源と考えれ ばよい。 ここで, 波の干渉の平面図は, 81 10A 波源を結ぶ線分上にで きる定在波を拡張して 考える。 O'B=√(6入)+(8)=101 1.8 A より |O′B-OB|=|10入-8入|=2入 31- -37 m=2 m=0 面に達し との交点 2入=1×2m (m=2) 2 HB 発する素 える。 -38 と書けるので,Bは, 壁 から左向きに数えて2番 目の, 0から出た波とそ の反射波が強め合う線 線が通る。 また, 波源 0 0′ を結ぶ線分上 にできる定在波の節や腹の 位置をもとに,節線や腹線 の様子を描いて解く。その とき,m=01 2 … の どの条件にあてはまる節線, 腹線であるかを示しておく こと。 3 5 ---- 81 別解 線分OB上の点を Pとすると -31- 11 10'0-0|=6入 であり , -x2m (m = 6) 1/2× と書けるので,Oは6番 61=- 。 目の強め合う線が通る。 0 m=6543210 A したがって, OB間には5本の腹線が通る。 2本の腹線の間に節線が1本ずつあるので, 線分 OB上に波が 互いに弱め合う点は4個ある。 2≤ | OP-OP|≦6入 である。 波が弱め合う条件 から, 21≤(2m+1) ≤61 を満たす整数の個数を 求めてもよい。 波の反射では,反射面 について波源の対称点を考 えるとよい。 油の +9

この問題の反射波の波面の書き方がいまいち分かりません。 どうやったら図1のように書けるんですか？ どなたか解説お願いします🙏

知識 物理やや難 363. 平面波の反射 水をはった十分に広くて底 入射波 の平らな水槽で, 平面波が入射角 0で境界 AB に 達している。 図は,ある時刻の入射波のようすを 上から見たもので, 波の山を実線,谷を破線で表 している。波の速さをv, 周期をTとする。 (1)波の反射角はいくらか。 (2) 入射波と反射波が干渉し,変位の大きい場 A ---- B 所が無数に見られた。 境界に最も近く, 変位が鉛直上向きに最大の場所(境界を除く) の境界 AB からの距離はいくらか。ただし, 波の位相は反射で変化しないとする。 (3) 変位が鉛直上向きに最大の場所は,境界 AB と平行な方向に沿って並んでいる。 隣りあう場所の間隔はいくらか。 数 (4) 変位が鉛直上向きに最大の場所は,どの向きにどれだけの速さで移動しているか。 (東京海洋大改)

cが入ると途端に分からなくなってしまいます…。 物理がとても苦手なのですが教えていただけないでしょうか🙏

静止した観測者に向かって一定の速さ [m/s] で運動している音源がある。 音 源の振動数はf [Hz] である。 また, 音速を c[m/s] とする。 このとき, 1波長の波 を1個と数えると, 音源は1秒間に ア個の波を出しながら観測者に近づ 2 く。 ある瞬間に音源からでた音の波面が時間 [[s] の後に観測者に到達したとす ると, この波面が観測者に到達した瞬間には音源と観測者のあいだにft個の波 があり, 音源と観測者の距離はVだけ短くなっている。 したがって, 音源から 観測者に向かう波の波長を V, c, fで表すとイ [m] となる。また,観測者 が聞く音の振動数を V, c, fで表すと, [Hz] となる。 さらに,観測者が 聞く音の波長を, 音源が静止しているときの波長入 [m], V, c で表すと エ [m] となる。

なぜ振動数が5.0なのですか？

317 水面波のドップラー効果 水深が一定な 水槽中の静かな水面に、細い針金の先端につけた小 球Pを触れさせ, 水面波を発生させる。 この水面波 は一定の速さ V[m/s] で, 円形に広がっていく。 小球は一定の速度で水面上を移動できるようになっ ている。 -40 200 40 x(cm) 図は,小球Pを毎秒 5.0 回水面に触れさせながら x軸の正の向きに速さ [m/s]で移動させたとき, 発生した水面波をある時刻に観測し たものである。 図の実線は水面波の山の位置を表している。 (1) 水面波の伝わる速さ V[m/s] を求めよ。 (2) 小球Pの移動の速さ [m/s] を求めよ。 (3) 図のQの位置で観測される水面波の振動数f [Hz] を求めよ。

クについてなのですが、なぜ角度を大きくしても波長は変わらないのですか？ この答えは②です

キ ク 問5 次の文章中の空欄 に入れる式と語句の組合せとして最 も適当なものを、後の①~⑥のうちから一つ選べ。 6 図6のように、 底面が水平で十分に大きい水槽に水を入れ, 一定の厚さの ガラス板を水槽の底に沈める。ガラス板を沈めていない部分を領域1,ガラ ス板を沈めて浅くした部分を領域2とする。領域1で振動板を水面に触れる ようにして一定の振動数で鉛直方向に振動させたところ,水面波が伝わり, 領域1と領域2の境界面で屈折した。このときの波面の様子を写真に撮って 調べたところ、図7のようになっていた。 領域1を伝わる波の波面と境界面 のなす角度は45°,領域2を伝わる波の波面と境界面のなす角度は20°で あった。このとき,領域1を伝わる波の速さと領域2を伝わる波の速さ 2比は, 102 = キ である。 また, ガラス板の位置を変えて、領 域1を伝わる波の波面と境界面のなす角度を45°より大きくしたとき,領域 2を伝わる波の波長は、図7の場合と比べて ク ガラス板 . 領域2 領域 1 図 6 ZSME 振動板 ② (3) 領域2 ガラス板 キ 波面 : 領域 1 sin 45° sin 20° sin 45° sin 20° sin 45° sin 20° sin 45° sin 70° sin 45°: sin 70° sin 45° sin 70° 図 7 20 Warni ク 大きくなる 変わらない 小さくなる 大きくなる 変わらない 小さくなる MSR

なぜこの図にある波原はx軸の負の方向へ移動していると考えられるのですか？ 教えて下さい🙏

7 山の波面 S 図 4 l. l. l . l . l. COMMI R 48

(3)でβ<<1とできる理由を教えてください

解答 (1) 図より 例題3-17 図のように,頂角 α の直角プリズム ABCが 空気(屈折率を1.0 とす る) 中に置かれている いま,空気中の波長が入 の単色光平面波をプリズ ムのAB面に垂直な方 向から入射させたとこ ろ, プリズムを透過した 光波は,プリズムの下方DE間を通って直進した同じ単色光平面波と。 の角度をなして重なった。 このとき形成される干渉じまをFG面にスク リーンを置いて観測する。 次の各問いに答えよ。 プリズムを透過した光波のプリズム AC面における屈折角β を求めよ。 プリズムのこの光波に対する屈折率 n を求めよ。 頂角αが非常に小さいとしたとき, δをnとαを用いて表せ。 FG面はプリズム下方 DE を通って直進した光波の進行方向に対して 垂直とし、この面内に図のようにx軸をとる。 プリズムを透過した光 波の波面はその進行方向と垂直であるから, x=0の位置を通るこの光 波の波面は破線で示したようになる。 このとき FG面上に形成される干 渉じまの隣り合う明線の間隔 4x を求めよ。 屈折角 β=α+8 (2) 屈折の法則より n= BA95HX- sin B sin (a + 8) sina sina (3) α<1,β=α+ 8≪ 1 だから ( 2 ) の結果より n= a+d a 8= =(n-1)α(p.227 発展 プリズムで屈折した光の干渉 A TB BDC E (18 α d 8 C F x=0 G 249 (北海道大) 8