波とは何か？その性質を簡単に説明

波とは何かを理解するためには、その性質を研究することが役立ちます。波の性質は、波の種類に関する情報を提供し、波の振る舞いを説明する。

波の性質は、波とは何かを理解するのに役立つ

波動は、振動が伝搬したり、物質が他の媒質によって乱されたりすることで発生します。波がどれだけのエネルギーを運ぶかによって、波が水面で穏やかに広がることもあれば、地震として地域全体を荒廃させることもある。しかし、波はその性質を知ることによって予測することができる。

• 波の速度と強度を表すパラメーターは数多くあります。波の頂上、波の谷、振幅、波長、経路差、周波数、位相のずれ、位相速度などです。
• 波は正弦曲線としてグラフ表示されます。これを行うには、XとYの座標を持つ図を想像してください。Xは横軸、Yは縦軸を表す。この表現では、波は+1点と-1点の間で拡大し、おなじみの蛇行パターンを形成します。
• この例では、各波はX軸のゼロ点から始まり、+1点まで移動する。 その後、0点まで下がり、-1点まで下がってからゼロ点に戻る。波が+1に達した点を波の頂上と呼ぶ。波の最も低い延長線上、すなわち-1が波の谷である。1とx軸、または-1とx軸の間の波の移動距離が振幅である。波の始点から終点までの距離を波長と呼ぶ。
• 図が複数の波曲線を示している場合、波長は2つの波の頂上または2つの波の谷間の距離も測定します。この表現では、複数の曲線があり、これは振動と呼ばれます。このモデルでは、x軸がt軸になります。これは、波がいくつの振動を行うかを示す時間であり、したがって周波数を定義する。
• 波が伝播する速度は位相速度と呼ばれます。周波数によって、伝わる距離や所要時間によって異なります。波の振幅が大きいほど、より遠くまで進む必要があります。振幅が小さい波は、より速く伝播する。
• 異なる波に乗っている2つの同じ点間の距離が歩度差である。これは、複数の波が互いにわずかにずれて発生する場合に関係してきます。この位相のずれは位相差として理解することができ、2つの位相振動の差は、差として計算されます。

波の種類とその意味

すべての波は、これらの基本的な性質を共有しています。とはいえ、波動はその振動挙動において互いに異なります。横波は空間に広がり、垂直に振動します。横波とも呼ばれる。一方、縦波は伝播方向に沿って発達し、波と同じ方向に振動する。

• 横波の例は電磁波である。可視光線、X線、マイクロ波などがこれにあたる。グラフにすると、このような波は右方向に広がる。その振動の方向は直角、つまり伝播方向に対して横方向になります。波は、頂上と谷の間の高い偏向によって認識することができる。水波もこのカテゴリーに属します。
• 縦波は音波です。空気の圧縮によって発生します。音源が音を出すと、空気分子が音の伝搬方向に前後に動く。これにより音が伝わる。また、縦振動の特徴でもある。スピーカーの音と同様、音声は縦波によって伝達される。音響工学や超音波検査に関連する。
• 波の特性に関する知識は、地震研究において特に重要です。震源の位置は、記録された一次波と二次波を分析することによって決定することができます。一次波は縦波で、岩石や水中、地球内部の液体中を伝播する。一方、二次波は横波であり、固体の中だけで発生する。したがって、地震研究では、S波がないところは地球内部に液体領域がないという単純化されたルールがある。