波(なみ)の表(あらわ)し方(かた)

波源(なみげん)が振動(しんどう)すると、その振動(しんどう)は周(まわ)りの媒質(ばいしつ)へ次々(つぎつぎ)と伝(つた)わっていく。波(なみ)が1回(かい)の振動(しんどう)の間(あいだ)に進(すす)む距離(きょり)を波長(はちょう)$\lambda$という。媒質(ばいしつ)の1点(てん)が1回(かい)振動(しんどう)するのにかかる時間(じかん)を周期(しゅうき)$T$、1秒間(びょうかん)に振動(しんどう)する回数(かいすう)を振動数(しんどうすう)$f$（単位(たんい)Hz）といい、$f=1/T$の関係(かんけい)にある。

波(なみ)は1周期(しゅうき)の間(あいだ)に1波長(はちょう)だけ進(すす)むので、波(なみ)の速(はや)さ$v$は$v=\lambda/T$。$f=1/T$を使(つか)うと、$v=f\lambda$とも書(か)ける。波長(はちょう)・周期(しゅうき)・振動数(しんどうすう)のどれか2つがわかれば、残(のこ)りと速(はや)さが決(き)まる。

波(なみ)のようすは2種類(しゅるい)のグラフで表(あらわ)す。ある時刻(じこく)の位置(いち)xと変位(へんい)（新しいタブで開きます）yの関係(かんけい)を表(あらわ)すy-xグラフは波(なみ)の形(かたち)そのもので、波長(はちょう)や振幅(しんぷく)が読(よ)み取(と)れる。ある位置(いち)の時間(じかん)tと変位(へんい)yの関係(かんけい)を表(あらわ)すy-tグラフは1点(てん)の振動(しんどう)のようすで、周期(しゅうき)や振幅(しんぷく)が読(よ)み取(と)れる。

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例題(れいだい)1：波長(はちょう)2.0m、周期(しゅうき)0.50sの波(なみ)が伝(つた)わる速(はや)さは何(なん)m/sか。$v=\lambda/T=2.0\div0.50=$4.0m/s。

例題(れいだい)2：振動数(しんどうすう)2.0Hzの波(なみ)が6.0m/sで伝(つた)わるとき、波長(はちょう)は何(なん)mか。$v=f\lambda$より$\lambda=v/f=6.0\div2.0=$3.0m。

例題(れいだい)3：周期(しゅうき)0.25sの波(なみ)の振動数(しんどうすう)は何(なん)Hzか。$f=1/T=1\div0.25=$4.0Hz。

y-xグラフは、ある瞬間(しゅんかん)に媒質(ばいしつ)全体(ぜんたい)がどんな形(かたち)をしているかを写(うつ)した「スナップ写真(しゃしん)」のようなものだ。横(よこ)軸(じく)のxは場所(ばしょ)なので、波長(はちょう)（山(やま)と山(やま)の距離(きょり)）が直接(ちょくせつ)読(よ)み取(と)れる。

y-tグラフは、1つの場所(ばしょ)に印(しるし)をつけて、その点(てん)の変位(へんい)が時間(じかん)とともにどう変(か)わるかを記録(きろく)したグラフを指(さ)す。横(よこ)軸(じく)のtは時間(じかん)なので、周期(しゅうき)（1回(かい)振動(しんどう)する時間(じかん)）が読(よ)み取(と)れる。

波全体(なみぜんたい)は一定(いってい)の速(はや)さvで進(すす)むが、媒質(ばいしつ)の各(かく)点(てん)は進(すす)まずその場(ば)で上下(じょうげ)に振動(しんどう)しているだけだ。波(なみ)の速(はや)さ（形(かたち)が進(すす)む速(はや)さ）と、媒質(ばいしつ)の点(てん)が振動(しんどう)する速(はや)さは別(べつ)の量(りょう)であることに注意(ちゅうい)する。

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