1.2 水面波の干渉実験
干渉とは
干渉とは
2つ以上の波が重なって,媒質中に常に激しく振動する場所(注1)とほとんど振動しない場所(注2)ができる現象を波の干渉といいます。干渉は波特有の現象で,粒子の流れが出会う(重なる)場合には見られないものです。以下では,水面を伝わる2つの波が干渉する様子を観察するとともに,理論的な説明を与えたいと思います.
水面の1点を一定の振動数で叩くと,その点を中心(波源)として周囲に円形の波紋(球面波)が広がっていきます.
次に,水面上の2点を同じ振動数で,しかも同じタイミング(同位相)で叩いてみます.すると,それぞれの波源から広がった2つの球面波は重なり合い,水面には常に激しく振動する場所とほとんど振動しない場所ができ,水面には一定の規則的なパターンが生じます.下の動画はこのときの水面の様子を撮影したものです。まず,水面波の干渉の様子をよく観察してください.
どのようにして,このような規則的なパターンが生まれるのでしょうか.
次に波の干渉について理論的な説明を与えたいと思います.