(゚д゚) 波は反射「も」2種類ある!自宅で自由端反射の実験を行うコツ
波が物体にぶつかると、どうなるのだろう?
2種類の反射を見てみよう!
お父さん・お母さんこんにちわ!
今日は家庭でできる波の反射の実験についてご紹介します。
お子さんとぜひ挑戦してみてください。
波が反射をする様子をみると、大人も感動するので(各県で行った実験教室で実証済みです(^^))、
ぜひ生で見せてあげてくださいね。
さて、波の反射には2つの種類があることを知っていましたか?
中学のときには、縦波と横波という2つの波を勉強していましたが、
これらの波は反射をします。この反射の様子には、2つの種類があります。
まずは反射の様子を御覧ください。
このように波が端っこまで行くと、反射してかえってくることがわかりますね。
この反射は自由端反射という反射です。
今回は自由端反射と固定端反射の違いについて、なんとおもちゃのバネで確認できる実験を紹介します。
科学のレシピ
用意するもの
おもちゃのばね、ヒモ、固定するもの
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実験手順
① バネを伸ばして、片側を固定して、もう片方を振ってみる。
固定する方法は、お父さん、お母さんが持ってあげるか、壁等に固定します。お子さんにもう片方の端をもたせて、すばやく振らせてみてください。
② 固定をはずして、固定していた端に10cmくらいの糸を結びます。
③ 糸の端を今度は固定して、①と同様に反対側のバネを振ります。
結果
実験手順①の反射をよく見て下さい!
右側にもりあがった部分が反射すると・・・。
同じく右側がもりあがってでてきます。
これを固定端反射といいます。固定端反射の特徴は、右側に出ていた山の部分が反射すると、左側に飛び出てくることです。これを位相がπ(パイ)変化したといいます。
小学生の場合は、名前などはどうでもいいので、この反射すると様子が変化することに注目させてください。
次に、実験②~③の反射を見てみましょう。
冒頭で見ていただいたのが自由端反射です。自由端反射の特徴は、右側に出ていた山の部分が反射すると、同じ右側が盛り上がった状態で返ってくることです。これを位相が変化しないとか、高校物理ではいいます。
小学生の場合は、名前はどうでもいいので、この様子に注意をして見るように教えてあげてください。もう一度見てみましょう。
右側が盛り上がっています。
右側が盛り上がったまま返ってきます。
このような反射の様子の違いが、実は光の干渉現象というものを考えるときに、重要になっていきます!小学生のうちから、波の様子については確認しておきたいですね。
見ているだけでも楽しいので、ぜひご自宅で挑戦してみてくださいね(^^)
PS この実験は拙著「大人のための高校物理復習帳」の中で紹介しています。
その他の実験についても、こちらを参考にしてください。
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科学の情報はこちらにも掲載しています。
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