海岸に押し寄せる波について

ご質問いたします。

先日、物理の授業で波について学習しました。
その際、先生から
　点で波が発生しているわけです。
　しかし、海岸に押し寄せる波というのは海岸に（進行方向を示す斜線が）水平になっています。
　これはなぜでしょうか。
という問いがありました。
授業のあと、先生にところへ行って聞いたのですが、「調べて、私に教えてください」と言われてしまいました。

調べてはみたのですが、あまりはっきりしたことがわかりませんでした。
ご存知の方がいらっしゃいましたら、お教え願います。
よろしくお願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： BookerL 回答日時： 2009/11/23 17:46

　「ホイヘンスの原理」は習いましたか？媒質の場所によって波の進む速さが違うとき、波は遅い方へ回り込んでいきます。

これは「波の屈折」という現象です。

　水の波は、深いところでは浅いところより波が速く伝わります。海岸から離れるほど深くなっている場所では、沖の方が波の速度が速いので、仮に海岸に平行でない波が来たとしても、海岸に遠い方の波が速いので、沖の方の波が回り込んできて、やがて海岸に平行になります。

　下の参考ページの最後の方、８０ページに、この解説の図があります。

http://www.google.co.jp/url?sa=t&source=web&ct=r …

No.4 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2009/11/23 20:07

波面に垂直に線を引いてつなぐと波の進行方向となります。

それと合わせて考えること。
波の波長が水深よりも浅い場合は、波の速度は浅くなるほど遅くなります。
一方、波長よりも十分長い場合は水深には影響をほとんど受けなくなります。・・津波のように波長が長く水深の深いところを通る波の速度はきわめて早い。
　さて、海岸では水深が浅くなりますから波の速度は遅くなる。言い換えると進行方向が波打ち際に直角になるように曲がる。

【参考サイト】
津波 - Wikipedia
　 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B4%A5%E6%B3%A2# …

No.3 回答者： kagakusuki 回答日時： 2009/11/23 18:07

　波の進む速度は、海底の存在する深さによって変化します。

　深い所では速く、浅い所では遅くなります。
　そして、普通海底の深さは、陸に近い所では浅く、沖へ行くほど深くなっています。
　今仮に、陸地の東側にある、南北方向に伸びる海岸を考えてみます。
　この海岸に、北西方向に進む波が、近づいて行く時の様子を、考えてみる事にします。
　海底は陸に近い西へ行くほど浅くなっていますから、波の進む速度は、南西側は遅く、北東側は速くなります。
　波の南側はなかなか進まず、北側はより北に進むので、元々は北西に進んでいた波は、左に進路を変えて、西よりに進むようになります。
　このようにして、最初は海岸に斜めに進んでいた波も、海岸に対して垂直に進むようになり、その結果、波頭は海岸に対してほぼ平行になります。

No.1 回答者： soukaku 回答日時： 2009/11/23 17:41

大雑把な考え方として、

発生地点では円形(曲線)だが、長大な距離を通っているので、海岸では直線に見える、というものがあります。
つまり、直径の極めて大きな円の円弧は、近づいてみると直線に見える、という現象です。
また、一つの波は一点から発生しますが、それが同時にいくつも発生するので、曲面が合成されて見かけ上直線になる、というものです。

ところで、波は水深が浅いほど進行速度が遅くなり、深いほど早いです。
なので、海岸線に近づき先に海岸に近づいた波は速度が遅くなり、その間に曲がって、到着が遅れていた部分が追いついて、結果的に海岸線に平行な波となる、と考えることが出来ます。