一次元の波

この記事では、物理学における一次元波とは何かについて説明します。したがって、一次元の波の定義、このタイプの波の特性、さらに一次元の波の動きを説明する方程式がわかります。

一次元波とは何ですか?

一次元波とは、一次元のみに伝播する波、つまり一次元波は一方向にのみ伝播する波です。

たとえば、弦の一端を固定してもう一端を振ることによって生成される波は 1 次元の波です。同様に、バネの振動によって生じる波も一次元の波です。

一次元波の特徴

1 次元波には次の特性または要素があります。

• サイクルまたは振動: ある点から次の同等の点までの波の経路です。
• 波長 (λ) : 波上の 2 つの連続する等価点の間の距離です。
• 振幅 (A) : 最大伸長とその平衡位置の間の垂直距離です。
• 期間 (T) : 完全な発振が完了するまでに必要な時間です。
• 周波数 (f) : 波が単位時間当たりに生成する振動または振動の数です。
• 角周波数 (または脈動) (ω) : これは波が振動する速度です。
• 伝播速度 (v) : これは波が伝播する速度です。
• クレスト: 波の最高点のそれぞれ。
• 谷：波のそれぞれの最低点。

一次元の波の方程式

1 次元の波の方程式を使用すると、特定の位置および特定の時間における波の伸びを計算できます。したがって、 1 次元の波の方程式は y(x,t) = A・sin(k・x – ω・t + φ ₀ ) となります。

金：

• 

  は一次元波の伸びです。

• 

  は一次元波の振幅です。

• 

  は、調査対象の点から波の焦点までの距離です。

• 

  は波数です。

• 

  は角周波数または脈動です。

• 

  という瞬間です。

• 

  は波の初期位相です。

1 次元波の波数と角周波数は次の式を使用して計算されることに注意してください。

金：

• 

  は波数です。

• 

  は波長です。

• 

  は角周波数または脈動です。

• 

  がポイントです。

• 

  周波数です。

他の種類の波

物理学では波は一次元、二次元、三次元に分類されます。この記事では 1 次元の波とは何かを見てきましたので、他の 2 種類の波の違いを確認する必要があります。

• 二次元波: 二次元、つまり表面全体に伝播する波のタイプ。
• 3次元波: 3次元に伝播する、つまり全方向に広がる波の一種。