1。 波の性質:
* 機械波: これらの波は、通過するために媒体を必要とします(空気や水波の音波など)。 それらは、波と材料の両方の特性に基づいて、障害物または媒体と相互作用します。
* 電磁波: これらの波は真空を通過することができ、媒体(光波など)を必要としません。 障害物や媒体との相互作用は、波(周波数、波長)の特性と遭遇する材料に依存します。
2。 波長に対する障害物のサイズ:
* 大きな障害: 障害物が波長よりも大幅に大きい場合、波はブロックされて反射されます。 これが、音波が大きな障害物の周りに曲がっているが、壁でブロックされる理由です。
* 小さな障害: 障害が波長よりもはるかに小さい場合、波は回折します。つまり、障害物の周りに曲がります。 これが、ソースが見えなくても、コーナーの周りで音を聞くことができる理由です。
3。 媒体の特性:
* 異なる媒体: 波がある培地から別の媒体に通過すると(たとえば、空気から水へと移動する光)、その速度と方向が変化する可能性があります。これは屈折と呼ばれます。 屈折の量は、両方の媒体の特性に依存します。
* 吸収: 一部の培地は波を吸収し、波エネルギーを熱などの他の形に変換します。これが、パッド入りの部屋で音が静かになる理由です。
ここに共通の波の動作の内訳があります:
* 反射: 波は障害物から跳ね返り、方向を変えますが、その速度と頻度を維持します。 壁から跳ね返るボールを考えてください。
* 屈折: 波は新しい媒体に入ると方向を変化させ、速度が変化します。 水が水に入るときの軽い曲げを考えてください。
* 回折: 波は障害物の周りを曲がり、開口部を通過すると広がります。 角の周りに曲がっていると考えてください。
* 干渉: 2つ以上の波が相互に対話できます。 建設的な干渉は振幅の増加につながり、破壊的な干渉は振幅の減少につながります。
例:
* 音波: 壁の後ろから音が聞こえると、音波は壁の周りに回折されています。 耳を壁に向けると、音の波が壁に伝染しているため、音がより明確に聞こえます。
* 光波: 一杯の水の中のわらを見ると、水面に曲がっているように見えます。これは、光波が空気から水に流れると屈折しているためです。
波の挙動は複雑であり、複数の要因の影響を受ける可能性があることを覚えておくことが重要です。ただし、反射、屈折、回折、干渉の基本を理解することで、さまざまな状況で波がどのように振る舞うかを理解するのに役立ちます。