波の速さ

定義

波の速さとは、波の形（山や谷、または密や疎）が空間をどれだけの速さで進むかを表す量である。

これは、物質そのものが移動する速さではなく、「振動の情報が伝わる速さ」である。

イメージ

ロープを振ると、山と谷の形が横に進んでいく。このとき、ロープの一点はその場で上下に動いているだけで、横に移動しているわけではない。

つまり、進んでいるのは「形」であり、その進む速さが波の速さである。

また、音の場合も同じで、空気そのものが遠くまで移動するのではなく、空気の圧縮と膨張（密と疎）が伝わっていく。この伝わる速さが波の速さである。

数式

波の速さは、次の関係で表される。

\[v = fλ\]

\(v\)：波の速さ（m/s）
\(f\)：振動数（Hz）
\(λ\)：波長（m）

この式は、「1秒間に f 回の振動があり、その1回で λ だけ進む」という意味を持つ。

したがって、振動数が大きいほど、または波長が長いほど、波の速さは大きくなる。

ポイント

• 波の速さは「媒質の性質」で決まり、振動数や波長を変えても同じ媒質では基本的に一定
• 振動数が変わると、波長が自動的に変わる（\(v = fλ\) を満たすため）
• 波の速さは「物体の移動」ではなく「状態の伝わり方の速さ」である