共鳴音叉は片方を叩くともう片方の音叉が共鳴します。
いったいこれはなぜでしょうか?

音叉が共鳴するためには音叉に対してエネルギーを与える必要があるように思います。では叩いていない音叉はどこからエネルギーを得ているのでしょうか。

A 回答 (3件)

既に二人の方が書かれていますので,蛇足ですが.....



音波は空気の疎密波で,
圧力の高いところと低いところが交互になって伝わっていきます.
もとの音叉(音叉A)が振動して空気を押したときに圧力が高くなって,
ということの繰り返しで,音波が生じるのです.
で,皆さんの書かれているように,音波もエネルギーを持っています.
すなわち,音波に付随して,空気中をエネルギーが伝わってゆくのです.
エネルギーは波の振幅の2乗に比例します.

で,2番目の音叉(音叉B)に音波が到達すると,
音叉Bを押したり引いたりすることになります.
このとき,ちょうど音叉Bの固有振動数と同じ周期で
押したり引いたりしますと,音叉Bの振動がどんどん大きくなります.
これが共鳴です.
ブランコを押すとき,周期をうまく合わせて押したときだけ
どんどんブランコが振れるのと同じ理屈です.

音波のもとは音叉Aですから,音波の振動数は音叉Aの固有振動数と同じ.
すなわち,音叉Aと音叉Bの固有振動数が同じ時だけ共鳴が起こります.
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音そのものが一種のエネルギーです。


音は空気を振動です。
音=空気の振動エネルギーという訳で、叩いていない音叉にも振動エネルギーが伝わり、共鳴すると言うわけです。

個体には固有振動数というものがそれぞれ決まっていて、固有振動数が同じものでなければ共鳴はしません。
単に音叉が二つあっても、この固有振動数が同じでなければ、どんなに距離が近くても振動こそすれど、共鳴まではいきません。
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これは音波のエネルギーが空中を経由して、もう片方の音叉に伝わったのです。


また、周波数(振動数)が同じものも共鳴します。これは同じ周波数の音叉の片方を鳴らしただけで近くに置いてある別の音叉が共鳴現象によって振動し出し、音が鳴ることで容易に実験できます。
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>基本振動、2倍振動と出てきたんですがまた別物ですか?

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 なお、2倍だけでなく「3倍振動」「4倍振動」……もあります。いずれも固有振動です。

 誤解を恐れずにいうと、固有振動数というのは、その物体が自然に振動するときの振動数です。

 例えばブランコに人が乗って揺れているとき、ある振動数で揺れますね。この揺れているときの振動がそのブランコ(と人)の「固有振動」で、その振動数を「固有振動数」といいます。
 このブランコを別の人が押してあげるとき、この振動数に合わせて押すと大きく揺らすことができますが、違う振動数で押してもうまく揺れません。固有振動数に合わせた振動が外から加わって揺れが大きくなる現象を「共振」といい...続きを読む

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Q光の散乱と反射の違いについて

光の反射は散乱の一種と考えてよいのでしょうか。
違いについて教えてください。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

はい。
散乱の一種です。


反射について、ぜひ知っていただきたい物理現象を、下記にピックアップしました。


固定端、自由端の反射
(屈折率の大小関係によって、反射のときの位相のずれ方が違う。例えば、空気中からガラスに当たって反射するのと、ガラス中から空気との境目に当たって反射するときとで、反射の現象が違う。)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8D%E5%B0%84


ブリュースター角
(この角度で反射するとき、光が完全に偏光になる。偏光板で光源の最大50%の光しか偏光に出来ないのに対し、ブリュースター角を応用すると、理論上100%の効率で偏光が作れる)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%AA%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%BC%E8%A7%92


全反射
(これがあるから、光ファイバー技術が存在する)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A8%E5%8F%8D%E5%B0%84



なお、
上記の3つの例で分かるとおり、
光は、非常に不気味な性質を持っています。
つまり、
単純に、丸いものや平たいものに、丸いものが当たって散乱されるのとは大違いです。

なぜ、このような不気味なことが起こるかというと、
光の反射に限らず、透過、屈折、その他の現象というのは、全て、電子と光(フォトン)との相互作用で起こっているからです。(量子電磁力学)

反射というのは、実は、電子がいったんフォトンを受け取って、投げ返してきているんです。

ちょっと横道にそれますが、
透明な物質の中を光が透過する、という現象でさえ、
光が透過しているわけではありません・・・・・
・・・・・って何言ってるかわけがわからないかもしれませんが、
電子がまずフォトンを受け取り、それを次の電子にパスして、それがまた、次の電子にパスされて・・・
の繰り返しで起こっています。

物質には一般に屈折率があり、それは光の速度の減速率です。
ところが、
アインシュタインが光速が誰にとっても一定である、ということを前提に、相対性理論で大成功をしたことからも分かるとおり、世の中に光の速度というのは1種類しかありません。

ですから、透過現象自体も量子電磁力学の出番になります。

勿論、反射もです。

はい。
散乱の一種です。


反射について、ぜひ知っていただきたい物理現象を、下記にピックアップしました。


固定端、自由端の反射
(屈折率の大小関係によって、反射のときの位相のずれ方が違う。例えば、空気中からガラスに当たって反射するのと、ガラス中から空気との境目に当たって反射するときとで、反射の現象が違う。)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8D%E5%B0%84


ブリュースター角
(この角度で反射するとき、光が完全に偏光になる。偏光板で光源の最大50%の光しか偏光に出来...続きを読む

Q音の共鳴(?)の理由

音の共鳴(?)の理由

私の家のパソコンの作動音の高さはソ♯なのですが、
バイオリンでソ♯を鳴らすと空気が振動するような音がします。

ちなみにバイオリン単体だけや、ピアノとでは振動音はしませんでした。

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Aベストアンサー

> バイオリンでソ♯を鳴らすと空気が振動するような音がします。

「音」=「空気の振動」 ですから
「空気の振動するような音」 とは
「音のような音」
もしくは
「空気の振動するような空気の振動」
という意味になります。

そういう 細かいツッコミ はどうでも良いとして。。。
楽器を調律するときに 「ホ~ワンワンワ~ン」 というような 「うなり」 が聴こえることがあります。

正確には 「聴こえることがある」 のではくて「うなり」があるために調律しなければならないわけですが。
とにかく 「うなり」が聴こえる状態は 音が微妙にズレている状態です。

この「うなり」は「共鳴」または「共振」ではなく
画像に喩えると 「干渉縞(モアレ)」 みたいなものです。

バイオリンの ソ♯ と PC の発する音とが微妙にズレているというだけのことではないでしょうか。
ピアノ の弦は 元から 3本セットで
その 3本 は微妙にズレているのが普通ですから,
干渉 を押さえる方向に働いているため 干渉 の うねり を感じにくい場合があります。


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