波の屈折で（高校物理）

質問

水槽に浅く水を張って、底の一部に板を沈め
段差に対して斜めに平面波を当てると、波の進む向きが変わる。

これは、教科書の文を抜粋したものなんですが、
どなたか、詳しく解説してもらえませんか？？

いままで、境界面に何か、入れて、屈折させてると理解してました。
あまり、ここのイメージがわかないのですが、
どうぞよろしくお願いします。

回答No.3

foobar · ベストアンサー

図にしてみると
上から見ると
領域Ａ　｜　領域Ｂ
　　　　□□□□
　　　　□□□□

横から見ると
領域Ａ　｜領域Ｂ
－－－－－－－－水面

　　　　□□□□板
　　　　□□□□
－－－－－－－－底
となって、｜の左右で水深が変わっている（この部分に段差がある）、と。
で、｜の右と左で（水深の違いによる）波の速度の違いが有って、
｜の部分に斜めに入ってきた波は、速度の違いによる屈折が起きる。
ということでしょう。

回答No.2

goma_2000

教科書の意味が不明ですが、屈折に関してはNo.1さんの回答の
・水深の違いで波の進行速度が変わる
が全てです。

それで何故屈折するかは境界面で包絡線を考えると判りやすいかもしれません。波の伝播は、波のそれぞれの点から一様に伝播していきます。それの重ねあわせとして次の波面が出来ます。（ホイヘンスの原理）

その境界面上の幾つかの点で半円を描き、その接線を結べば屈折後の平面はが現れます。境界面のある側と反対側で速度が違うので、半円の大きさが変わるところが味噌です。絵で書いて説明できないのが残念です。

下記の参考URLを載せておきます。これの光の屈折というページを見てみてください。

包絡線ではなく2点で代用していますけど。

参考URL：

http://www12.plala.or.jp/ksp/wave/snell/index.pdf

お礼

回答有難うございます。ＵＲＬ見させていただきました＾＾このＵＲＬでは空気と水の屈折率ですよね？

波の屈折はどうやって起きてるのかがいまいちナンですよね、、。
っというか、水深の違いって何かが分からない状態です、、。段差も何かが分からないです、、。↓↓
ホイヘンスの原理は一応教科書見てやり方はわかるのですが、、、
何が理解できてないのでしょうか、、？

回答No.1

foobar

・水深の違いで波の進行速度が変わる
・進行速度が変わる境界(段差の部分)で屈折が起きる
のではないかと。

お礼

回答有難うございます。
段差ってのが理解できないですねえ～
水深の違いってのも微妙に分からないんですが、、。