定常波

ていじょうは

同じ振動数・同じ振幅の2つの波が、互いに逆向きに進んで重なり合うことでできる、空間的に形が固定された波。

波は存在しているが、全体としては進んでいないように見えるのが特徴である。

ひもを固定して振動させると、波は反射して戻ってくる。
この進む波と戻る波が重なると、場所によって全く動かない点と、大きく振動する点ができる。

動かない点を節、よく振れる点を腹という。
つまり、波が「その場で振動しているだけ」に見える状態が定常波である。

2つの進行波を

\[y₁ = A \sin(kx - ωt)\]

\[y₂ = A \sin(kx + ωt)\]

とすると、重ね合わせにより

\[y = 2A \sin(kx)\cos(ωt)\]

となる。

\(A\)：振幅（m）
\(k\)：波数（rad/m）
\(ω\)：角振動数（rad/s）

この式から、位置 \(kx\) によって振幅が決まり、時間 \(ωt\) で振動することがわかる。

分野：波