物理教育
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研究報告
  • 差音の発生機構と観察実験
    竹内 透, 杉江 聡, 新田 竜馬, 新田 英雄
    2025 年73 巻3 号 p. 179-184
    発行日: 2025/09/09
    公開日: 2025/10/07
    DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.73.3_179
    ジャーナル 認証あり
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    差音とは，振動数の異なる2つの音を同時に大きく鳴らすと，差の振動数をもつ音が聴こえる現象のことであ る。差音はうなりと混同されることがあるが，全く異なる現象であり，非線形性が原因となって生じる。本論で はまず差音（一般的に結合音）の発生機構，差音とうなりの違いを説明する。次に，教室で簡単に実施可能な， 聴覚器官の応答の非線形性によって生じる差音の観察実験と，超音波を使った音波の伝搬における非線形性に よって生じる差音の精密な実験を示す。最後に，高校生を対象とした，差音の探究的な学習活動の実施例を示す。

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  • 位相ベクトル定規を用いた波動現象の探究
    米田 隆恒
    2025 年73 巻3 号 p. 185-190
    発行日: 2025/09/09
    公開日: 2025/10/07
    DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.73.3_185
    ジャーナル 認証あり
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    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Aei(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，Aei(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。

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