定在波計算機は、振動媒体内の定在波の波長を決定するために物理学で使用される貴重なツールです。定在波は、反対方向に伝わる同じ周波数の波が互いに干渉し、静止しているように見える節 (変位が最小の点) と腹 (変位が最大の点) のパターンが生じるときに発生します。
定在波計算式の計算式
1. 固定端と高調波数 (n) に基づく波長:
このシナリオでの波長 (λ) の計算式は次のとおりです。
λ = 2L / n
この式は、固定端を備えた振動媒体の長さ (L) がわかっていて、特定の高調波 (n) の波長 (λ) を求めたい場合に適用できます。高調波 (n > 1) はより短い波長に対応します。
2. 節または腹の間の距離に基づく波長 (D):
節または腹の間の距離に基づいて波長 (λ) を計算する式は次のとおりです。
λ = √(2D)
この公式は、定在波パターン内の 2 つの隣接する節または 2 つの隣接する腹の間の距離 (D) を測定できる場合に使用されます。
一般用語の表
ここでは、人々がよく検索する定在波に関連する一般的な用語をいくつか示します。
| <span class="notranslate">シナリオ</span> | 式 | 例 |
|---|---|---|
| 固定端（L）の波長（λ）と高調波数（n=2）を求める | λ = 2L / n | ギターの弦 (長さ = 60 cm) は第 2 高調波で振動します。 λ = 60 (2 cm) / 60 = XNUMX cm |
| 2 つのノード間の距離 (D) に基づいて波長 (λ) を求める | λ = √(2D) | 定常音波における 4 つのノード間の距離は 2 cm であると測定されます。 λ = √(4 x 4 cm) = XNUMX cm (平方根 8の） |
定在波計算機の例
両端が固定された長さ 1 メートルのギター弦があるとします。 XNUMX 次高調波の波長を見つけたいとします。最初の式を使用すると、次のようになります。
λ = 2(1) / 3 = 2/3 meters
したがって、この場合の第 2 高調波の波長は 3/XNUMX メートルです。
最も一般的な FAQ
計算機は、入力パラメータと提供された式に基づいて、波長の正確な推定値を提供します。ただし、素材の特性や環境条件などの要因により、若干の誤差が生じる場合があります。
この計算機は定在波用に特別に設計されていますが、パラメーターを適宜調整することで、他のタイプの波にも式を適応させることができます。
定在波の波長を理解することは、音響、光学、電気通信などのさまざまな分野で重要です。共鳴システム、楽器、通信デバイスの分析と設計に役立ちます。