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ヤギブン!~八木沢高校文芸部~  作者: 凪子


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強い夜風が窓ガラスを揺すぶり、凍った月の音がする。


ひたすら地道にこつこつと、雛子は暗記と計算問題を片づけた。


ついでに、授業で出された課題についても質問する。


「この物理の問題なんですけど」


【図に示すように、媒質(1)、(2)、(3)があり、境界面(a)、(b)は平行である。

波は、媒質(1)、(3)のなかでは速さⅴ1で伝わり、媒質(2)のなかでは速さⅴ2(=2v1/√3)で伝わるものとする。

媒質(1)より、境界面に、入射角48.59(sin48.59=3/4)で入射する波長λ1の平面波は、境界面(a)で一部反射され、残りは、屈折波として媒質(2)に入る。そして境界面(b)に達し、一部は反射され、残りは媒質(3)に入る。

媒質(1)のなかの反射波は、境界面(a)による反射波と、境界面(b)による反射波とが重なったものである。波の干渉により媒質(1)のなかの反射波は、媒質(2)の厚みDの大小によって、強くなったり、弱くなったりする。

波は、境界面を通過するとき、その位相を変えない。

波は、密な媒質から疎な媒質への境界面で反射されるとき、反射波の位相は、入射波の位相と同じである。疎な媒質から密な媒質への境界面で反射されるとき、反射波の位相は、入射波の位相と、百八十度ずれている。

入射波、反射波、屈折波の伝わる方向は、境界面の法線方向からはかるものとする。

(1)次の屈折波の伝わる方向を求めよ。

(ア)媒質(2)内の屈折波

(イ)媒質(3)内の屈折波

(2)前問の(ア)を、ホイヘンスの原理より導く方法を示せ】


「もう何がなにやら、ちんぷんかんぷんで」


と雛子は両手を上げる。


陸路はちらっと問題に目を通すと、


「波の干渉、か」


白紙に図を示して説明しはじめる。


「こうやって、境界面(a)での入射角をA、屈折角をB、とすると……」


「ちょっと待って。まずホイヘンスって誰」


「ホイヘンス、の、原理は、」


根気強く説明し始めた陸路の背後に、いつの間にやら人だかりができている。


八木沢高校の生徒は概してプライドが高く、教師に解説を請うことはあっても生徒に頭を下げて教えてもらうことはまずない。


寡黙(かもく)な秀才の講義に触発(しょくはつ)されてか、ノートや参考書を手に生徒たちが集まり始めた。

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