PHYSICS STUDIO

【波動のアニメーション】

【波の性質】

横波	縦波
波が振動するときに各点の媒質が単振動している様子を観察する事ができます。波長や周期などを変更して波の性質を確認してみて下さい。↓下の画像をクリックすれば、見られます。横波(進行波) 波の進み方を学習するアニメーションです。	縦波とはどのように進む波でしょうか？アニメーション内では、横波を縦波に変換する事ができるようになっています。縦波の疎密がどのように変化するか見て下さい。↓下の画像をクリックすれば、見られます。縦波(進行波) 縦波を学習するアニメーションです。

【波の重ねあわせ・反射・定常波】

波の重ね合わせ(定常波)	自由端・固定端反射
２つの波が重なると、波の変位は足し合わされ，波の変位の大きさが大きくなったり，小さくなったりします。これを「重ね合わせの原理」といいます。振幅A，波長λ、振動数f，速さvが一致するような波が互いに逆向きに重なり合うと『定常波』が観測できます。片方の波の振幅や速さ等を変化させると定常波が観測されません。ぜひ、アニメーションで体験してみて下さい。↓下の画像をクリックすれば、見られます。波の重ね合わせ(定常波) 合成波を学習するアニメーションです。	反射には，自由端反射と固定端反射があります。自由端では、波の変位が変化せず、固定端では，波の変位が反転します。自由端と固定端でどこが節の位置になるか観測してみましょう。↓下の画像をクリックすれば、見られます。自由端・固定端反射反射を学習するアニメーションです。

波の重ね合わせ(定常波)

自由端・固定端反射

２つの波が重なると、波の変位は足し合わされ，波の変位の大きさが大きくなったり，小さくなったりします。これを「重ね合わせの原理」といいます。振幅A，波長λ、振動数f，速さvが一致するような波が互いに逆向きに重なり合うと『定常波』が観測できます。片方の波の振幅や速さ等を変化させると定常波が観測されません。ぜひ、アニメーションで体験してみて下さい。↓下の画像をクリックすれば、見られます。

波の重ね合わせ(定常波)
合成波を学習するアニメーションです。

反射には，自由端反射と固定端反射があります。自由端では、波の変位が変化せず、固定端では，波の変位が反転します。自由端と固定端でどこが節の位置になるか観測してみましょう。↓下の画像をクリックすれば、見られます。

自由端・固定端反射
反射を学習するアニメーションです。

【ホイヘンスの原理】

ホイヘンスの原理
反射の法則では，入射角と反射角が等しくなる事をホイヘンスの原理から理解できます。また，屈折の法則では、屈折率によって，屈折角がどのように変化するかを観測できます。屈折率を変化させて、波の全反射や臨界角を理解してみて下さい。↓下の画像をクリックすれば、見られます。ホイヘンスの原理屈折の法則を学習するアニメーションです。

ホイヘンスの原理

反射の法則では，入射角と反射角が等しくなる事をホイヘンスの原理から理解できます。また，屈折の法則では、屈折率によって，屈折角がどのように変化するかを観測できます。屈折率を変化させて、波の全反射や臨界角を理解してみて下さい。↓下の画像をクリックすれば、見られます。

ホイヘンスの原理
屈折の法則を学習するアニメーションです。

【音波】

気柱の共鳴	ドップラー効果
閉管の共鳴のアニメーションです。振動数を変化させる事で、波長の変化が見られます。↓下の画像をクリックすれば、見られます。気柱の共鳴(閉管) 共鳴を学習するアニメーションです。	試作段階。↓下の画像をクリックすれば、見られます。ドップラー効果ドップラー効果を学習するアニメーションです。

オシレーター	うなり
実験用オシレーターです。↓下の画像をクリックすれば、見られます。 Oscillator	振動数が異なる２つの音を同時に観測すると、音の強弱が周期的に聞こえます。これを「うなり」といいます。うなりを数式で示したものとアニメーションで解説しています。↓下の画像をクリックすれば、見られます。うなり

【水面波の干渉】

水面波の干渉
経路差が波長の整数倍になると波が強め合う条件となります。水面波で２つの波がどのように重なり合うかを確認できるようになっています。アニメーションでは水面波の波源のを結ぶ線上の断面図も観測できるようにしてあります。タッチイベント対応なので、画面にタッチすると時間が経過するようになっています。↓下の画像をクリックすれば、見られます。水面波の干渉水面波を学習するアニメーションです。

水面波の干渉

経路差が波長の整数倍になると波が強め合う条件となります。水面波で２つの波がどのように重なり合うかを確認できるようになっています。アニメーションでは水面波の波源のを結ぶ線上の断面図も観測できるようにしてあります。タッチイベント対応なので、画面にタッチすると時間が経過するようになっています。↓下の画像をクリックすれば、見られます。

水面波の干渉
水面波を学習するアニメーションです。

【光波】

凸レンズ	凸レンズ(背景黒)
凸レンズのアニメーションです。物体の位置や焦点距離fが変えられるようになっています。光線の進み方が学習できるようになっています。↓下の画像をクリックすれば、見られます。凸レンズレンズを学習するアニメーションです。	凸レンズのアニメーションです。物体の位置や焦点距離fが変えられるようになっています。光線の進み方が学習できるようになっています。背景が黒色になっています。↓下の画像をクリックすれば、見られます。凸レンズレンズを学習するアニメーションです。

ヤングの干渉(スペクトル)	ヤングの干渉(モアレ)
ヤングの干渉のアニメーションです。↓下の画像をクリックすれば、見られます。ヤングの干渉(スペクトル) 光の干渉を学習するアニメーションです。	ヤングの干渉(モアレ)のアニメーションです。↓下の画像をクリックすれば、見られます。ヤングの干渉(モアレ) 光の干渉を学習するアニメーションです。	ヤングの干渉(モアレ)のアニメーションです。↓下の画像をクリックすれば、見られます。ヤングの干渉(モアレ) 光の干渉を学習するアニメーションです。