物理が苦手な文子
波が動いているのは、なんとなく分かるけど、問１の問題の意味が全く分からないわ。
物理が得意な秀樹
問題の設定自体は、よく見かけるものだね。だけどちょっと確認しておこうか。
物理が苦手な文子
問題文では、破線は山の位置を表しているって書いてあるけど、「波面」っていうのね。
物理が得意な秀樹
そうだね。大切なのは、青い線で示している「波の進行方向」と「波面」は垂直になるっていうことなんだ。
物理が苦手な文子
なんか聞いたことあるわ。
物理が得意な秀樹
問題文に「境界面上の一点において」と書いてあるので、その点を赤い丸「ア」ということにしたよ。波の動きを考えると、「ア」に媒質１の山が到達して、媒質２の方へ出ていく感じがしないかな。
物理が苦手な文子
動きを考えるのは苦手だけど、分かる気がする。だとすると、到達する山と、出て行く山の数は絶対に同じよね。
物理が得意な秀樹
その通り！問題文には当たり前のことが書いてあるんだよ。でもそれをヒントに式を立ててね、っていうことなんだ。
物理が苦手な文子
ふ〜ん。そういうものなの。
物理が得意な秀樹
そこで、「単位時間あたりに到達する山の数」って何だろう？
物理が苦手な文子
う〜ん・・・。単位時間というのは、１秒と考えていいのよね。
物理が得意な秀樹
そうだね。ということは、「１秒間に到達する山の数」っていうことだから、さらに「１秒間に到達する波の数」と考えてもいいんじゃないかな。
物理が苦手な文子
「山の数」と「波の数」っていうのは、確かに同じことね。
物理が得意な秀樹
じゃあ、「１秒間に到達する波の数」って何だと思う？
物理が苦手な文子
もしかして、「振動数」のことじゃない？
物理が得意な秀樹
正解！そうなんだよ。ちょっと回りくどい説明だけど、要は「媒質１と媒質２で振動数は同じ」っていうことを言ってるんだ。
物理が苦手な文子
あれ？確か屈折しても振動数は同じっていうのは、当たり前なんじゃない？
物理が得意な秀樹
その通りだよ。これも当たり前のことが書いてあるんだ。
物理が苦手な文子
やっぱりそうなんだ。
物理が得意な秀樹
でもこれをヒントに式を立ててみよう。
だから、媒質１と媒質２で式を立てるとどうなる？
だから、媒質１と媒質２で式を立てるとどうなる？
物理が苦手な文子
、
ね。
が同じだから、
物理が得意な秀樹
ということは？
物理が苦手な文子
答えは⑥ね。
物理が得意な秀樹
正解！それでは問２にいこう。
物理が苦手な文子
これも問題文には当たり前のことが書いてあるわね。図を見ても
が共通なのは、明らかね。
が共通なのは、明らかね。
物理が得意な秀樹
そうだね。じゃあ、図の中で
、
はどこか分かるかな？
、はどこか分かるかな？
物理が苦手な文子
山と山の間隔が波長ね。だから、こんな感じかな。
物理が得意な秀樹
そうだね。ここで、Ａと書いてある直角三角形と、Ｂと書いてある直角三角形で、式が立てられないかな。
物理が苦手な文子
それはできそう。
物理が得意な秀樹
で、が共通なので・・・
が共通なので・・・
物理が苦手な文子
こういうことね。
物理が得意な秀樹
そうだね。答えは②だね。
