質問: 重ね合わせの原理・ホイヘンス原理 よく理解できない問題があります: 鉛直な壁で区切られた水面上の1点oに波源があり、波長λで一定の振動数の波が連続的に送り出されている。図中の線分oaは長さ(5/2)λで壁に垂直、線分opは長さ12λで壁と平行である。波は壁で自由端反射し(反射の際に位相は変化せず)、波の減衰は無視できるものとする。 点pにおいて、直接波と反射波は強め合うか弱め合うか。また線分op上(両端を含む)に波が弱め合う点は何個あるか? 直接波と反射波は、apの距離はmλの形ではないので、単純に弱め合うと思っていたのですが、なぜか違いますね。。。答えは:強め合う(選択肢では:2) また、点bから反射してpまでやってきた波をどう考えればいいですか? それぞれの場合、波が進む距離の差だけを求めればいいと思ったのはちょっと甘い〜気がします。 「反射波」が指すのは、点aからやってきた波ですよね? なぜ強め合うかを教えていただければ、ありがたいです〜 よろしくお願いします。
回答: >apの距離はmλの形ではないので、 ap の距離? それは何の関係もありませんよ。 >「反射波」が指すのは、点aからやってきた波ですよね? 波は「最短距離」を通ります。 「壁での反射波」の最短距離は、壁に対してpの「鏡像」位置p' を考えて、op' の直線です。 なので、p 点での「直接波」と「反射波」の「重なり合い」は、op と op' の距離の「差」で考えます。 ちなみに、op' は三平方の定理から op' = √[(12λ)^2 + (5/2λ * 2)^2] = √(144 + 25) *λ = 13λ です。