関連するページを見るにはこのグラフ図を利用してください.

波の反射 (reflection)

2つの異なる媒質が接している境界面に向かって,片方の媒質中を進む波がその境界面に当たると,波は境界面で反射する(一般に,波の一部が反射し,残りはもう片方の媒質中に進んで行く(屈折)).境界面の法線と入射線(入射波の向きを表す線)とのなす角を入射角 (angle of incidence),法線と反射線(反射波の向きを表す線)とのなす角を反射角 (angle of reflection)といい,これら2つの角は等しい(反射の法則 (law of reflection)).


★ ホイヘンスの原理による「反射」の作図と説明

媒質1の中を進む平面波(波面 AB ,入射線 a , b ,速さ v1 )が入射角 i で境界面に当たり,反射角 j で反射して反射波(波面 CD 反射線 a , b ,速さ v1 )となる.ホイヘンスの原理に則った下記の手順で作図すると,反射の法則が成り立つことがわかる.


(1)

入射波面 AB をひく.( ABa,b

入射線 a 上の素元波が点 A に達したとき,入射線 b 上の同位相の素元波は点 B にある.その素元波が点 B から点 D に到達するまでにかかる時間を t とすると, BD=v1t である.

(2)

A を中心に半径 BD=AC の半円をひく.

A にあった素元波は時間 t だけ経過する間に,半径 AC の半球面上まで広がる.

(3)

 点 D から半径 AC の半円に接線 DC をひく.( DCAC

AD 上に中心をもつ無数の素元波の半球面に接する共通面(包絡面) CD が,入射波面 AB の,時間 t だけ経過した後の反射波面である.

(4)

CD に垂直に反射線 a , b をひく.

入射線 a , b の反射線は,それぞれ a , b となる. ABD ACD において AD は共通であり, AC=BD= v1t となるので, ABDACD である.よって,反射の法則が成り立つことが分かる.

入射角 i= 反射角 j

ホーム>>物理基礎>>第3編 波>>第1章 波の性質>>波の反射

学生スタッフ作成

2021年12月14日

[ページトップ]

金沢工業大学

利用規約

google translate (English version)