波動を描いて理解する!Grapherで学ぶ新しい物理(Geogibraでも可)
サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。
数式でグラフが描ける!?3次元で波の世界を体験しよう!
みなさん、数式を使ってグラフを描いたことはありますか?高校生や中学生でも、数式さえ理解すれば、自分の好きな図形をどんどん描けるようになります。しかも、それが3次元でも!(ニヤリ)
そう、できるんです!今回は、Macに標準搭載されている「Grapher」を使って、波動の中でも少し難しい「波の干渉」を3次元グラフで表現してみたいと思います!「Geogebra 3D(ジオジブラ)」でも同じことができますので、こちらだとウェブアプリなのでOS問わず利用できます。いろいろな角度から眺めると、波の世界が一気に身近になりますよ。
素元波を描いてみよう!
まずは「素元波」を描いてみましょう。素元波とは、次のような波の基本形のことを指します。数式はこちら!
この数式をGrapherに打ち込んで、エンターキーを押してみてください!
感動的なグラフが画面に現れます✨
3Dで波を眺める楽しさ
Grapherでは、グラフをいろいろな角度から観察することができます。断面図を見たり、色をつけたりすると、さらに「波っぽさ」が際立ちますよ!例えばこんな感じ👇
波の干渉を描いてみよう!
次に、この波をもう一つ用意して「足し算」をしてみましょう。すると…干渉模様が描けます!これがまたすごいんです!波がぶつかり合い、新たな模様が生まれる様子は圧巻です。動いている様子もぜひこちらの動画でご覧ください👇
Grapherで物理がもっと楽しくなる!
Grapherを使うと、数式がただの文字列ではなく、生き生きとしたビジュアルに変わります。波や干渉といった難しいイメージが、目で見て理解できるようになるんです。物理ってこんなに面白かったのか! と思えること間違いなし!GrapherはMacに標準でついているので、気軽に始められるのも魅力。ぜひ一度試してみてください!(「Geogebra 3D(ジオジブラ)」でも同じことができますので、こちらだとウェブアプリなのでOS問わず利用できます。)
数式を片手に、3次元の世界を旅してみましょう!物理がもっともっと楽しくなるはずです。 🎉
科学のタネを発信中!
5月のイチオシ実験!
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テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 4月30日(木)「THE突破ファイル」(日本テレビ)の科学監修を担当しました。
- 5月8日(金)理科教育ニュースを担当しました。
- 6月14日(日) 千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
- 6月26日(金) 千葉大学の公開研究会(中学理科について授業公開予定)
- 7月18日(土) 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
書籍のお知らせ
- 『大人のための高校物理復習帳』(講談社)…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり6刷となりました(2026/02/01)

- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』(学研)… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

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- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
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