定在波とは

定在波は、前方に移動するのではなく、定位置で振動しているように見える波です。 これは、同じ媒体に沿って反対方向に移動する2つの同一の波の相互作用によって引き起こされます。 結果として生じる変位は、単一の波によって引き起こされる変位の2倍です。 それらは媒体に沿っては移動しませんが、線に沿った設定点に留まるようです。

波は、媒体に沿ってある場所から別の場所に移動するエネルギー障害です。 多くの材料が媒体として機能します。 水は一般的な例ですが、波はロープ、空気、その他多くの物質を通過することもあります。 地震は、惑星の層を通過する地震波によって引き起こされます。

波の中を移動するのはエネルギーであり、媒体ではないことに注意することが重要です。 体育館で2人が縄跳びを教えて立っている場合、一人は縄を上下に動かし、縄跳びの中を波が動かします。 ロープは上下または左右に動きますが、ジムを横切ることはありません。 輸送されているのはエネルギーであり、媒体ではありません。

エネルギーが一度に2つの方向に移動すると、定在波が形成されます。 ロープを持っている人の両方が、同時に上下に動かし始めたかのようです。 エネルギーは両端から反対側に移動します。 一方から来るエネルギーが他方から来るエネルギーと出会うと、それらは互いに干渉し、定在波を引き起こします。

波の振幅は、最高点と平衡点の間の距離です。 この最高点はアンチノードと呼ばれます。 ほとんどの波では、波腹は媒体の長さに沿って移動するように見えます。 定在波では、逆方向に移動するエネルギー間の干渉が常に同じポイントで発生するため、波腹は同じ場所に残ります。 これは、ノード、または最小変位のポイントにも当てはまります。

ノードは、一方の側からのエネルギーが上に移動し、他方の側からのエネルギーが下に移動するポイントに表示されます。 反対の動きは互いに効果的に相殺します。 対照的に、定在波の波腹は、各スポットからのエネルギーが同じスポットで上下に移動するポイントに現れます。 この場合のエネルギーは2倍になり、動きがより顕著になります。 波腹は常にノードの中間に等間隔で配置されます。