物理の薄膜の範囲についての質問なのですが、 「反射による位相のズレ」において、ピンクの下線で引いた、

物理の薄膜の範囲についての質問なのですが、

「反射による位相のズレ」において、ピンクの下線で引いた、「固定端反射に相当する」「自由端反射に相当する」とは、何がそれぞれ一緒だと言っているのですか？？( .. )

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2020/07/19 12:45

「固定端反射」と「自由端反射」の動的なイメージは、下記のようなサイトで「位相が180°（パイ、反波長）だけずれる」ということの「直感的」な理解ができます。

三角関数を使った数式での説明では、なかなか納得できませんよね。

物理の「現象の理解」には、イメージや想像力が結構重要です。（アインシュタインも、いろいろと想像で「思考実験」したと言われています）

↓　自由端反射と固定端反射
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/houso …
https://butsuri-iroha.com/%E8%87%AA%E7%94%B1%E7% …
http://irobutsu.a.la9.jp/movingtext/HanshaTouka/ …

反射のときに屈折率の「小→大」と「大→小」でなぜ「固定端」「自由端」の関係が逆になるのかは、「光＝電磁波」の伝播ということで
・屈折率の「小→大」：「屈折率小」（光の速さが速い）から「屈折率大」（光の速さが遅い）をみると、境界の向こう側は光が伝わりにくいので「固定した壁」があるように見える（固定端）
・屈折率の「大→小」：「屈折率大」（光の速さが遅い）から「屈折率小」（光の速さが速い）をみると、境界の向こう側も光は伝わりやすいので「何もない」ように見える（自由端）
と考えればよいです。
（「反射」でなく「透過」については、屈折率の大小に関係なく「位相のずれなく通過」します）

この回答へのお礼

ありがとうございました！！分かりやすかったです！！( ; _ ; )

お礼日時：2020/07/20 09:08

No.1 回答者： masterkoto 回答日時： 2020/07/19 00:13

端的に

固定端反射＝反射波（反射光）の位相がπずれる
自由単反射＝反射波の位相が変化しない
ということです

詳しくは以下の通り
固定端とは読んで字のごとく　波を伝える媒質が固定されていて全く振動しない端点のことです
したがって、反射波を　境界面を挟んで入射波とは反対の方向で発生して境界面へと進んでくる波だとみなすと
入射波と反射波の合成波は境界面でいつも０にならないといけません。
そのためには　時刻tにおける境界面での入射波による変位がy=sinωtだとすれば
反射波の変異はｙ＝-sinωtでないと　たして０にならないのです
反射光の変位が　-sinωtなら
sinωt＋(-sinωt)=0で　境界面での合成波の変位は常に０になるというわけです
このとき　三角関数の公式でsin(θ+180°)=-sinθ　から
sin(ωt＋π)=-sinωtで
あえて0を省略しないで書けばy=sin(ωt+0)より　入射波の固定異端での初期位相は　0
反射波は ｙ＝-sinωt=sin(ωt＋π) だから初期位相はπ
よって位相のずれはπということになります（別表現でこれは半波長のずれ）

一方、自由端反射はこれと真逆で　境界面（自由端）が常に変位０でないといけないということはないから
位相のずれは生じません
もっと詳しいことはテキストを参照

この回答へのお礼

とっても分かりやすく、ありがとうございました！！！！

お礼日時：2020/07/20 09:08