平面波を作るには

音源を円筒内に入れて平面波を作ろうとしています。この時音波の波長と円管の径の間に、管内で平面波を伝搬させるための条件などはあるのでしょうか。波長と円管の内径以外でも条件などをご存知でしたら教えてください。

No.2 ベストアンサー 回答者： gamma 回答日時： 2006/09/01 19:36

まず無限長の管に平面波が乱れ無しに入る場合を考えます。

音波が管内に入ると平面状の圧縮波が管軸方向に伝わり気体の分子は軸に平行に移動（振動）します。この様子は管内の流れと似ています。管内の流れの場合は管璧は滑らかな面でないので（摩擦がある）間に接している部分の流速はゼロとして流速分布を計算します。本質的にはそれと同じ方法で流体の式を解けばいいのですが、音波の場合分子は振動しているだけなので移動距離（振幅）と同程度壁から離れれば壁の影響はないと思います。振幅は大きな音でも1mm程度（使う予定の音の大きさに対して自分で計算して下さい）でしょうから、それより十分大きな（一桁）直径なら問題ないでしょう。
問題は、音源を円筒内に入れると源から平面波ではなく球面波が出てしまうことです。

この回答へのお礼

丁寧な回答ありがとうございます。音波の振幅が重要ということですね。ご回答くださっている条件は管内に入っている音波は間の入り口の時点ですでに平面波ということですよね。どんな形状の音波でも振幅と管径の条件さえ満たしていれば管内では平面波が形成されるということでしょうか？

お礼日時：2006/09/02 14:48

No.3 回答者： tadys 回答日時： 2006/09/01 20:37

“ヘルムホルツ”、“共鳴”で検索すると参考になるかもしれません。

No.1 回答者： mayan99 回答日時： 2006/08/31 22:34

楽器の笛のように長さが重要だと思います。

管の出口が波長の「腹」になるか「節」になるかで音の大きさが全然違いますね。

この回答へのお礼

ご回答くださりありがとうございます。確かに間の出口で丁度節になるようにした方が定在波もきれいにでますね。ただ長さは平面波の形成とは直接関係がないように思うのですが。間違っていたら補足お願い致します。

お礼日時：2006/09/02 14:42