phase velocity
単純な波Acos(pt-ξx)においては,Δx璃れた所では,時間Δt=Δx/(p/ξ)を経た後にまったく同じ状態が実現される。
∵Acos(p(t+Δx/(p/ξ))-ξ(x+Δx))=
Acos(pt-ξx)
すなわち速度c=p/ξをもって現象はx方向に伝わる。振幅や周期が一定でない,より一般的な波においても,その時間的・空間的変化が緩やかなときには,例えば一つの山に注目してこれを追跡するなら,その動く速さとして上に求めたと同じ意味の速度が得られる。これがすなわち位相速度で,位相(上例では(pt-ξx))の伝搬する速さである。三点観測法による速度決定はこの方法にほかならない。孤立波や,振幅・周期の変化の激しい波では,これをフーリエ変換し,各成分について上と同様の計算を行い,場所による位相の違いを求め,位相速度を周期の関数として求めうる。しかし,信号や波の振幅の極大等が伝わる速度は一般にこれと異なり,群速度によって与えられる。波が屈折するときの屈折率は,両媒質中の位相速度の比によって与えられる。
執筆者:佐藤 泰夫
出典 平凡社「最新 地学事典」最新 地学事典について 情報
正弦波u=asin2π(νt-x/λ)は,正弦曲線の形の波がその形を変えずに一定の速さv=νλでx軸の正の向きに進むものである(νは振動数,λは波長)。このときx軸上の各点は単振動をしているが,点x1+Δxでの単振動の位相は,点x1での単振動の位相と比較すると2π・Δx/λだけ遅れていて,この時刻でのx1における位相と同じ位相に達するのは,Δt=Δx/(νλ)=Δx/vだけ後の時刻である。つまりvは媒質中の各点の振動の位相が伝わっていく速さと考えることができるので,これを位相速度という。位相速度は法線速度とも呼ばれ,一般の波動でも用いられるが,厳密には正弦波について定義されるものである。
→波動
執筆者:有山 正孝
出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報
出典 ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典について 情報
出典 (財)日本水路協会 海洋情報研究センター海の事典について 情報
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[正弦波]
波動方程式をみたす関数u(x,t)の中でもっとも簡単でしかも重要なものは,
または,
の形をもつもので,これを正弦波と呼ぶ。これらの式の中に現れる定数Aを振幅,ωを角振動数,vを位相速度,Tを周期,λを波長と呼ぶ。またω=2π/T,v=λ/Tであって,ν=1/T=ω/2πを振動数または周波数という。…
※「位相速度」について言及している用語解説の一部を掲載しています。
出典|株式会社平凡社「世界大百科事典(旧版)」
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