位相ベクトル定規を用いた波動現象の探究

抄録

高校物理では波の干渉を媒質の変位の合成で考えるため，波源が3つ以上あると計算できない。波動光学に見 られるように，正弦波を複素数Ae^i(ωt-kr)で表せば，波の諸現象を統一的に捉えることができる。そこで，Ae^i(ωt-kr)を具体的に手で操作し，実感できるように，位相ベクトル定規（PVR）を開発した。PVRを活用し， 高校物理の波の単元の諸現象を，媒質の各点に付随する位相ベクトルの変化によって理解する指導法を提案する。