波について

113　初歩の物理
（?）波について

　色彩関係の(光は電磁波）の話では大抵（直交するサインウエーブの絵）が出てきます。あれは通信用電波の話で（光の説明には不適切）です。物理(高校程度)の「波の基本」を理解してから、光の波の特徴(本質）を掴んで欲しいのです。
　広範な物理の説明はここでは出来兼ねます。光物理の端緒となる特徴的な話を簡単に紹介しますので、詳しくは専門書を参照して下さい。

（１）波の形--　というと誰もが（海の波･縄跳びの縄‥）などから、例のサインウエーブを思い出します。
　（電波や音波も）あの形を利用して説明されます。元々(形は無い）ものですが（本質的な内容）を理解して欲しいので、あの形を利用したに過ぎないのです。（図面は、2010.3.18　光の発生、中味はチョット難しい）

（２）(縦波と横波）--　の説明が必ず出ています。波の進行方向に変動する波のことで、コイルスプリングで説明されます。　縦波の運動は身近にあるが、以外に知りません。地震で最初にドンと突き上げるのが縦波です(後のユサユサが横波です）。（ピーポー・パーポー）と音程が変わるドップラー現象は音の縦波成分によるものです。

（アレ！）ここは「縦波の形は見えないでしょう」と言いたかったのです（形でなく現象から波を見る習慣が欲しかった）。　波は「形」ではないのです、物理的な現象に強弱（それはすべて波の集まり）があるので、現象を（波として解析する）ことで本質が解明出来る場合がある」ということです。

（３）波の基本
　波の基本は、Ａ＝Ａｏ(sinωｔ+ψ）の形で表されます。←(逃げないで‥　ココが頑張りどころ）
　ある瞬間の波の高さ（Ａ）は、(Ａｏ)基本振幅の関数（時間によって周期的に変化するもの）と言うだけです（正確には、ωは角速度、ψが位相です）。
　振幅は波の強さです。ωｔは時間によって進んだ角度ですが（簡単には繰返し周波数だ）と思って下さい。ψ位相角は、要素相互の時間ずれのことですがヤヤコシイので（色んな現象を起こす元）だと思ってください。
　この三つは波の構成要素ですから、どれかが欠けても（波ではない）ので（物理の話）にはならないのです。
（「トンチンカンだの噴飯物だ」などと‥、隠していると思ったので挑発言葉になりました。失礼の儀お許しください）