物理の基本解説

物理の基本解説 各分野の基本解説

力学から相対論、量子力学まで基本的なことを解説していきます。

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いまさら聞けない

いまさら聞けない 位相とは

いまさら聞けない位相 波動でよく出る言葉に「 位相 」があります。 教科書の説明を読むと「媒質の振動状態を示す量」とされていますが、何のことか良くわかりませんね。 悩んでいる人に、実際にたずねてみても、あいまいなことが多いようです。 私が解説するとすれば、 位相 とはズバリ「 参考円の回転角 」です。
波動

気柱共鳴の実験

実際によく行われる実験を通して、気柱計算における注意点を解説していきます。
波動

弦の振動

両端を固定した弦(ギターなどをイメージ)に生じる定常波について考えます。 定常波が生じるのは、左右から全く同じ波がやってくる場合です。 この場合、振幅も同じである必要があります。弦の両端は固定端となっていると考えられますから、 弦をはじいた場合、その波動は左右両端で反射され戻ってきて、弦に定常波が生じます。
波動

気柱共鳴

気柱共鳴 たとえば、試験管に口を近づけて息を吹き込むと音が出ます。 誰しも一度はやったことがある遊びではないでしょうか。 このような管を気柱とよびます。 気柱には大きく分けて 閉管 と 開管 があります。 今回はそれぞれについて詳しく解説をしていきます。
波動

ざるそばの波動

ざるそばはお好きですか? ざるそばや素麺・冷や麦・冷やしうどん などを食べるとき、箸で麺を取って自分のつけ汁につけますよね。 このとき、つけ汁の器が小さいと、長く伸びたそばや素麺の面の端が踊って踊って、器の中に入れにくかった・・・という経験は誰しもあるのではないでしょうか。 あー食べにくい!
波動

クインケ管

クインケ管は、U字型の中空の管を2つ組み合わせるのですが、片側の管はトロンボーンのようにスライドして長さを変えられるようになっています。 この管の片方から音を入力します。 そうして、他方で聞いてみるのですが、管を出し入れすると音が小さくなったり大きくなったりすることに気が付きます。 これはなぜ起こるのか?ということについて今回は解説します。 …
電磁気

電位法によるコンデンサー回路の解法

電位法によるコンデンサー回路の解法 コンデンサー回路 は結構計算量が多く、ややこしくなることも多いのですが、電位法を用いれば短時間で、すっきりと解けたりします。
波動

回折格子

回折格子 ヤングの実験 で光の回折・干渉について扱ってきました。この発展形として、 回折格子 について解説します
波動

ニュートンリング

ニュートンリングは次のようなものです。 図は真横からの断面図です。 平面ガラスと平凸レンズ(片面が平ら、片面が球面)を用います。 これに上から単色光をあてると、同心円状の明暗の干渉縞を観察することができます。 特徴としては、中心部は暗部、外へ向かうにつれ徐々に干渉縞の間隔が短くなっていきます。
波動

くさび型空気層の光の干渉

くさび型空気層の光の干渉 くさび型空気層 というものは平面なガラス板を二枚用意して合わせ、一端に薄い紙などを挟んだものです。 このくさび型空気層の真上から単色光を照射すると、不思議な模様が浮かび上がります。 これは、空気層で光が干渉して起こる現象です。
波動

薄膜による光の干渉

干渉条件などの公式?を丸暗記してはいけません。これは理解すべきもの。 そうでないと、応用がききません。
波動

薄膜を含んだヤングの実験

この問題に関しては一度は考え方をマスターしておきましょう。 他にもいろいろ応用がきくようになります。 薄膜を入れた場合のヤングの実験について解説します。
波動

ヤングの実験

ニュートンの光の粒子説 1700年代 ニュートン(1643-1727)は光は粒子だと考え、 万有引力 によって光の屈折現象を説明しようとしています。 すなわち、光が屈折するのは、光の粒子は万有引力により物体側に加速されるためとしたのです。
波動

単スリットの回折・干渉

単スリットというのは普通、教科書には記載されていませんし、参考書にもあまり解説されていません。しかし、難関といわれるところではときどき出題されます。一度目を通しておいて損はありません。
原子物理

コンプトン効果・コンプトン散乱

コンプトン効果・コンプトン散乱は電磁波であり波動であるはずのX線が、粒子性をもつことの好例です。 コンプトン効果とは、 「X線を電子に当てた場合、電子によって散乱されたX線の波長がもとのX線の波長よりも長くなる(振動数が小さくなる)」 という現象です。
原子物理

X線

X線は電磁波の1種で、紫外線よりもさらに短波長(高周波数・高エネルギー)側に位置しています。 透過力が強く、健康診断のレントゲンなどに応用されています。
原子物理

電子ボルトとは

1 eV は電子1個を電位差 1 V 間で加速した場合に得られる電子の運動エネルギーを示しています。
電磁気

電気振動 交流の基礎9

RLC並列共振 で解説したように、共振周波数では、コイルとコンデンサーが作る閉回路で振動電流が流れます。 この現象を 電気振動 とよびます。電験三種の理論対策にも
電磁気

共振 交流の基礎8

RLC直列回路・並列回路の共振について詳しく解説しています。電験三種の理論対策にも
電磁気

力率と消費電力 交流の基礎7

交流回路ではコイル・コンデンサーでは電力を消費しません。 したがって、回路全体の消費電力は抵抗におけるものを考えればよいことになります。電験三種の理論対策にも
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