力学 科学の構造
科学は「自然の解釈法」のひとつです。自然は生命にとって大切であるとともに脅威です。そのため、人は自然を理解したくなるよう、プログラムされています。ただし、自然は複雑すぎて簡単に理解することができません。空を見上げればどこまでも空が広がってい...
波動
力学 
波動 波動① 理論ではない
高校物理の構成要素の一つに、「波」があります。ただし、この分野は「学」が付かないので、他の理論とは異なります。「学」が付くのは、以下のルールを満たす場合です。１．扱う現象の範囲を明確に規定している。２．一つの理論で使用される物理量も明確に規...
波動 波動② 物理量
「波」の分野では、他の理論の物理量を多く使用します。弦の波では、力学の物理量である、位置や時間を使用し、電磁波では、電磁気学の物理量である、電場や磁場を使用します。ただし、それらの他の理論から流用された物理量だけでは、「波」を表現しきれませ...
波動 波動③ 波の数学的表現
一番簡単な波の表現は\begin{eqnarray}y(t) &=& A \sin{\left( \omega t + \alpha \right) } \\y(t, x) &=& A \sin{\left( \omega t + k x ...
波動 波動④ 時間に関する物理量
\begin{eqnarray}y(t) &=& A \sin{\left( \omega t + \alpha \right) } \\y(t, x) &=& A \sin{\left( \omega t + k x + \alpha \...
波動 波動⑤ 位置に関する物理量
\begin{eqnarray}y(t) &=& A \sin{\left( \omega t + \alpha \right) } \\y(t, x) &=& A \sin{\left( \omega t + k x + \alpha \...
波動 波動⑥ 波の性質
波とはどんな現象でしょう？波ではない現象とは、どんな現象でしょうか？「波」ではないものは「粒子」です。その現象が「波」なのか「粒子」なのかを判断するには、2つの点について確認します。1．その現象単体で考えた時に、「直進性」が高いか低いか。2...
波動 波動⑦ 光と音と粒子線の分類
波の学習では、波の形状を特徴づける用語（波長や振動数）や、波の性質を表現する用語（回折や干渉）を覚えることが大事でした。では、何のために覚えるのか、ということですが、現象を理解するためです。それは他の理論と同じです。人間が現象を理解すること...