振動現象・波動現象を横断的・統一的な観点から取り扱った教科書は少なく、まして演習書は稀である。本書は、基礎物理学選書『振動・波動』(ISBN 978-4-7853-2109-3)を補完する演習書である。
編集にあたっては、第一に平易な問題から始めて程度の高い問題に至ること、第二に題材をつとめて日常の経験の中に求めたこと、第三に認識を新たにするような意外性のある例を多く示すこと、などに意を用いた。
1.単振動
1.1 振動
1.2 単振動
1.3 単振動の方程式の解き方
1.4 指数関数による単振動の表わし方
1.5 単振動のエネルギー
1.6 単振動の合成
1.7 フーリエ級数
1.8 微小振動の単振動による近似
1.9 電気振動
問題
解答
2.減衰振動 強制振動
2.1 減衰振動
2.2 強制振動
2.3 速さに比例する抵抗を受ける場合の強制振動
2.4 減衰振動と強制振動の力学的エネルギー
問題
解答
3.非線形振動
3.1 非線形振動
3.2 位相平面と等傾線法
3.3 非線形振動の例
問題
解答
4.連成振動
4.1 連成振動
4.2 基準座標と基準振動
4.3 基準振動の求め方
4.4 電気回路の振動
4.5 連成振動子の減衰振動と強制振動
問題
解答
5.連続体の振動
5.1 弦の振動
5.2 棒の縦振動
5.3 管の中の気体の振動
5.4 棒のねじれ振動
5.5 棒の横振動
5.6 膜の振動
問題
解答
6.波動
6.1 波動
6.2 波動の数学的表現
6.3 波動方程式
6.4 波動とエネルギー
6.5 ドップラー効果
問題
解答
7.波の反射・透過・屈折
7.1 反射・透過・屈折
7.2 平面波の反射,屈折
7.3 特性インピーダンス
7.4 複素反射率
7.5 ホイヘンスの原理
7.6 幾何光学とフェルマーの原理
問題
解答
8.波の重ね合せと干渉
8.1 波の干渉
8.2 光の干渉
8.3 定常波
8.4 群速度
8.5 回折
8.8 異なる偏りの面をもつ波の重ね合せ
問題
解答
付録 常微分方程式の数値解法
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