【理科実験　音】波の変化をみることができる教材（天才を育てるための理科実験教材　その２）

波の基本や応用を知ろう

★海の波はなぜおこるの？波はなくならないの？

波は、風によっておきます。
風がふくと、風の力で海面がゆれ、このゆれがさらに大きくなって波となります。

このように直接、風によって起こる波を「風ろう」といいます。風ろうは、形がとても複雑です。波の山から山までを波長といいますが、風ろうの波長は短いという特徴があります。風ろうの山は、風をたくさん受けるので、とんがった形をしています。
風ろうは、風が強いほど、風のふきつづける時間が長いほど、そして、ふきわたるきょりが長いほど、大きな波になります。

風ろうが、風ろうをおこした風のないところまで伝わったものを「うねり」といいます。うねりは波長が長く、山はまるくなめらかな形をしています。
　うねりが伝わるのはとても速く、時速50キロメートル以上にもなります。台風自体は遠くにあっても、台風の風でおきた風ろうが大きなうねりとなって、台風より先に、岸に到着することもあります。
　大きなうねりでも、遠くまで伝わるにつれてだんだんと山は低くなり、やがては平らになってなくなります。

　このように、波は生まれては消えていきますが、風は絶えず海のどこかでふいているので、海の波はなくなることはありません。

水面の物体は流れる？波と一緒に流れる？それとも流れない？

水を入れた水槽の水面を棒などで突つくと，その点を中心に、波が円形に広がっていきます。このとき，発砲スチロール球を水面に浮かべると，球は同じ位置で振動するだけで，波と共に移動することはありません。これは，水が移動していかないからです。このように，振動が周囲へ伝わる現象を，波動といいます。振動を伝える物質を波の媒質，振動が発生する場所を波源といいます。今回の例では，水が媒質，棒で突ついたところが波源です。

障害物の形で波はかわる？

港へ行くと，沖からやってきた波が防波堤で反射したり，防波堤と防波堤の間を通り抜けて裏側へ回り込むようすが観察できる。波が障害物の裏側へ回り込む現象を波の回折（かいせつ）という。どのようなとき，回折現象が見られるのだろうか。
【1 すきまを通るとき】
水面にできた波が，障害物のすきまを通り抜けるときの回折現象を観察した画像です。すきまの幅が波長と同じくらいの長さになると，回折の効果がよく現れ，すきまの幅が狭いほど，回折の効果が大きくなります。

【2 障害物に衝突するとき】
障害物に波が衝突したときも回折現象が起きます。波の波長が障害物の大きさと同じ程度か，長くなると，回折が起こり波は障害物を回り込むのです。しかし，障害物の大きさに比べて波長が短いと回折はほとんど起こりません。
海の中にそびえる大きな岩に波が当たると、波はその岩かげに回りこんで進んで行きます。

波と波は合体するの？それぞれの形のまま？合わさって大きくなる？

水面で2つの波源から，同じ振動数，同じ振幅で波を発生させ続けてみよう。2つの波は，それぞれ相手の波の影響を受けることなくそれぞれの波源を中心に円形に広がる。このため，水面の媒質の各点の変位は，それぞれの波源からの波の変位を加え合わせた変位になるこのように，2 つ以上の波が重なり合うと，1 つの波だけのときとようすがまったく変わる。この現象を干渉という。

点滅LEDライトで波の模様が一目瞭然に見える教材キットです。

また組み替え自由なブロックで　波の変化を学びましょう。

10種類の実験がおこなえます。

【波の世界探求キット】

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