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東工大物理'11年前期[3]検討

東工大物理'11年前期[3]検討

[3](解答はこちら) 音波の波面で光が反射する時の光の干渉の問題です。見かけないテーマですが、親切過ぎるとも言える誘導がついているので、誘導に乗って進めて行けばまごつくことはないでしょう。
本問でつまずくとすれば、「位相差」という言葉です。高校物理の現課程では、
波の式:
が、発展事項扱いになっているので、「位相」という言葉に抵抗があるかも知れません。波の式の中カッコ内が「位相」です。「位相」の正弦を考えるので「角度」と言えば親しみやすいと思いますが、媒質を伝わる波のどこにも角度は見えないので、「角度」ではなく「位相」という言葉を使うわけです。
1つ分の位相はです。波1つ分の長さが波長λで、波1つ分の時間が周期Tです。従って、長さx内には波が個あり、時間tの間には波が個あります。長さxの位相は,時間Tの位相はとなります。
本来なら、波の式を発展事項にするべきではなく
(以前は、普通に物理の教科書に記述されていた式です)、波の式と三角関数の性質を駆使して干渉や重ね合わせを考えれば、波動分野も興味深いのですが、数式を使って物理現象を考えると難しくなるという誤った迷信のために、波の式を発展事項にしてしまうのには困ったものです。三角関数の性質を波動現象を結びつけて習得すれば、数学と物理をまとめて勉強することができて効率的ということも言えます。
物理の学習の際に、最初に定性的理解を求める先生もいますが、個人的には、これが物理離れを起こす原因ではないかと感じます。物理学を真に理解するためには、定性的理解は必要不可欠なのですが、定性的理解には深い思考力が要求されます。実力がつくまでは、数式やグラフなどを駆使して、まずは物理現象の定量的理解に努めるようにするのが、物理を得意科目にする秘訣です。



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テーマ:大学受験 - ジャンル:学校・教育

  1. 2011/06/19(日) 20:32:51|
  2. 東工大物理'11年
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