大人のための物理やり直し｜波動を「なぜ」から学び直す

波動を、公式の暗記ではなく「なぜそうなるのか」という仕組みから学び直します。最大の関門は、よく似た形をした二つのグラフの読み分けです。横軸が位置 x のグラフは「ある瞬間に波を写真に撮ったもの」で、そこから読めるのは波長。横軸が時間 t のグラフは「ある一点だけをじっと見つめた上下動」で、そこから読めるのは周期です。同じ波の形をしていても、意味はまったく違います。この読み分けができるようになると、波の式 v ＝ fλ も、干渉の条件も、丸暗記の必要がなくなります。

本講座では、こうした「理由」を一つひとつ丁寧に解きほぐしていきます。学んだ波動は、そのまま次のような場面で活きてきます。

• 音と音楽
  楽器の音程が管や弦の長さで決まる理由、うなり、防音・音響設計
• 光と見え方
  レンズやメガネの度数、シャボン玉やCDが虹色に見える干渉
• 計測・通信
  超音波検査、レーダー、電波の周波数帯の考え方

さらに、波を三角関数の式で表す扱いにも触れ、原子物理で登場する「光は波でも粒でもある」という話へなめらかに接続します。

なお、物理の予備知識は必要ありません。三角関数（sin・cos）が不安な方は、その意味の確認から並走して進められます。

よくある質問

Q．波長と周期の区別がいつもあいまいになります。
A．二つのグラフの読み分けが原因であることがほとんどです。図を並べて、どちらが空間の話でどちらが時間の話かを目で確認するところから始めますので、ご安心ください。

Q．ドップラー効果の公式の符号がいつも不安です。
A．公式を覚え直すのではなく、音源と観測者のどちらが近づくと波が詰まるのかを、その場で図にして考える方法をお伝えします。符号は自分で決められるようになります。

Q．三角関数が苦手ですが受けられますか。
A．受けられます。波の式で必要になるのは、角度を入れると上下の位置が返ってくる、という三角関数の基本的な役割だけです。必要に応じてその場で補います。

Q．光の分野（レンズ・干渉）まで扱えますか。
A．扱えます。レンズの式、ヤングの実験、薄膜の干渉、回折格子まで含めて、必要な範囲をうかがったうえで組み立てます。

物理の学び進め方や料金・受講の流れは、物理の学び直し 個別指導のページでご案内しています。

※内容はお客様のご要望等によって変更することがあります。

・高校物理の波動を、公式の暗記ではなく理屈から学び直したい方
・波長と周期、二種類のグラフの区別があいまいな方
・ドップラー効果や干渉の式を、意味から理解したい方
・音響・光学・計測など、仕事で波を扱う方
・原子や量子の分野へ進む前に、波の性質を固めておきたい方

音、光、海の波、電波など波動と呼ばれる現象は私たちの日常に多く現れます。波動現象は様々ですが、数学的にはどれも三角関数を用いて表すことができます。

また、波には反射、屈折、干渉、回析といった特有の現象が存在します。これらの源勝の具体例を数式と共に説明していきながら波動の理解を深めましょう。

最初に、波長、振動数、波の速度など波動現象の基本的な量、関係式を整理していき、波動現象を三角関数で表します。

波には水面波、音波、光波と様々な種類があるため、干渉、反射、屈折、回折を波の種類ごとに詳しく確認していきます。