波長は変わるが周波数は変わらない…だと？

波は屈折したあと、波長は変わるけど周波数は変わらない。音波も、気温が下がると波長は短くなるけど周波数は変わらない。
１、なぜでしょうか？？２、周波数は変わるけど波長は同じ場合はないのでしょうか？
救いの手をよろしくお願いします。

No.4 ベストアンサー 回答者： Mr_Holland 回答日時： 2010/11/21 10:31

　進行波の中のある定点での波の振動を考えてください。

　この点での振動は、進行波の速度に無関係で、一定の周波数で振動しています。
　波長が変化するのは、進行波の速度の影響を受けるからです。

　波長が一定で周波数が変化する例は思いつきません。

この回答へのお礼

定点の振動を考えればいいんですね。すごく分かりやすいです。納得しました。ありがとうございました。

お礼日時：2010/11/30 23:16

No.6 回答者： BookerL 回答日時： 2010/11/21 14:33

＃５ です。

追加です。

＞２、周波数は変わるけど波長は同じ場合はないのでしょうか？

　先の回答の補則に書いた、管楽器から出る音の場合、音の波長は管楽器の長さによって決まりますので、ある指使いで出てくる音は波長が同じですが、管の中の気温が低くなると周波数が小さくなりますので、「周波数は変わるが波長は同じ」ということになります。

　冬のオリンピックの開会式のファンファーレなど、一流の吹き手が吹いているはずなのに、時にへたくそに聞こえることがあります。これは、息を吹き込み続けていると、楽器内部の気温は体温に近くなりますが、息継ぎの瞬間に外気温が低いためすぐに温度が下がってしまい、一定の周波数の音にするのが難しいからです。

この回答へのお礼

ありがとうございました。プロでも管楽器の温度が変わると音が狂う例は興味深いです。ありがとうございました。

お礼日時：2010/11/30 23:18

No.5 回答者： BookerL 回答日時： 2010/11/21 14:27

＞波は屈折したあと、波長は変わるけど周波数は変わらない。

　屈折面に波がやってきます。波の山が来ました。その山は屈折面を通過して山のまま進んでいきます。
　次の山が来ました。その山も屈折面を通過して山のまま進んでいきます。

　このようにして、１秒間に ｆ個の山が来たとしますと、そのまま同じ数の山が屈折して進んでいきますので、屈折後も１秒間に ｆ個の山として進んでいきます。このように、１秒間に通過する山の数は変わりません。つまり、屈折しても周波数は変わりません。
　周波数は変わらないが、波の進む速さが変わるので、波長は変わることになります。（周波数一定のとき、速さと波長は比例します。）



＞音波も、気温が下がると波長は短くなるけど周波数は変わらない。

　音を発しているものが同じ高さ（同じ周波数）の音を出している限り、１秒間に発生する波の数は変わりません。気温が下がると音の進む速さも遅くなるので、それに比例して波長は短くなります。


※　管楽器の場合、管の中の気温が変わると、発生する音自体の周波数が変わります。管の長さに比例した波長の音が出ますので、音速が小さくなると周波数も低くなります。
でも、これは別の話です。

No.3 回答者： fujiyama32 回答日時： 2010/11/20 22:08

質問の回答ではありませんので、申し訳けありません。

気になったので、補足します。
1Hz(ヘルツ)の定義は「"1秒間"に1回繰り返さえる周期現象の周波数」
を言います。
貼り付けた図「1Hz(ヘルツ)、2Hz(ヘルツ)、50Hz(ヘルツ)」を参考
にして下さい。

この回答へのお礼

ありがとうございます。。

お礼日時：2010/11/27 12:10

No.2 回答者： fujiyama32 回答日時： 2010/11/20 22:06

質問の回答ではありませんので、申し訳けありません。

気になったので、補足します。
1Hz(ヘルツ)の定義は”1秒間”に1回繰り返さえる周期現象の周波数」
を言います。
貼り付けた図「1Hz(ヘルツ)、2Hz(ヘルツ)、50Hz(ヘルツ)」を参考
にして下さい。

No.1 回答者： Cupper-2 回答日時： 2010/11/20 20:00

速度が変わるんでしょ？

音速は気圧によっても変わるし、気温にも左右されます。

この回答へのお礼

周波数が変わらないなら速度が変わる＝波長がかわる
ですが、そのことではなく周波数がなぜ変わらないのかの質問です。

お礼日時：2010/11/27 12:09