相対論 ローレンツ変換と光のドップラー効果
相対的に等速直線運動する二つの慣性系ＫとＫ’のどちらから見ても、光の速度は同じでなければならない。そのためには、「光時計」の項で述べたように、座標系ＫとＫ’で時間の進み方が異なると考えざるをえない。
座標系Ｋに対して、座標系Ｋ’がｘの正...
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相対論 相対論 光時計
振り子の等時性を利用して振り子時計が作られているように、時計を作るためには、周期が一定な何かの往復運動を利用すればよい。二つの鏡を一定の距離だけ離して鏡の面を平行に向い合せに置き、その間を光のパルスを往復させる。往復に要する時間は一定の筈...
相対論 光の速さ
光の速度を初めて測定したのはレーマーであった。木星の衛星イオが木星の後に隠れる食を調べていたレーマーは、食が予定の時刻より、遅れて起きることを観測した。この遅れは、光の速度が有限であるために起こることに気づいたレーマーは、光の速さをその遅...
振動と波動 音のドップラー効果
音源が静止していて観測者が動く場合
x方向に伝わる音の波も、前節の万歳のウエーブと同じく、次のような波動方程式で表わされる。
y=Asin(ωt-kx) （1）
ただし、音は縦波であるから、媒質の変移yは波...
振動と波動 波の話
x軸上に人が並んで立っていて、一番端(原点）の人が、万歳を繰り返し、それを見た隣の人も真似して同じく万歳を繰り返し、また次の人もと、次々に真似をすると、人の列を万歳の波が伝わっていく。これは球場やサッカー場のスタンドで見られる「ウェーブ」...
熱力学 熱とエントロピー
温度Ｔの系が微小熱量Ｑをゆっくり放出すると、系のエントロピーはＱ/Ｔだけ減少する。逆に系が熱量Ｑを吸収すると、系のエントロピーはＱ/Ｔだけ増加する。このことから、温度Ｔの系から出た熱量Ｑの熱はＱ/Ｔのエントロピーを持つと考えることができる...
振動と波動 連成振動
連成振動の改訂版を公開しています。→改訂版
図のように、ともに質量Mの等しい二つの物体Ａ、Ｂが三つのバネで水平に繋がれているとしよう。左右のバネのバネ係数をK、中央 のバネは左右のバネに比べ弱く、そのバネ係数をkとしよう。物体と床の摩擦は...
電磁気学 クリップモーター
準備するもの
〇長さ25ｃｍ、0.5ｍｍφ程度のエナメル線またはホルマル線1本
〇単3乾電池1個
〇フェライト磁石1個
〇ゼムクリップ2本
〇サンドペーパー
たったこれだけでモーターが作れる！
作り方
まず、エナメル線を乾電池に3~4回...
幾何光学 虹の話
虹は光の波長によって屈折率が異なるために起こる現象である。波長の短い紫色の光線は波長の長い赤色の光線よりも屈折率が大きい。太陽光線が水滴に入射するときと、そこから出るときに屈折するため分光が起こる。
主虹の場合、水滴に入射した太陽光線...
電磁気学 磁石の話
真空中の磁石
磁石のＮ極から出た磁力線はＳ極に吸収され、磁石の強さを表す磁化ベクトルMは磁石内をS極からN極へ向かう。磁場ベクトルをH、真空の透磁率をμ0とすれば、μ0Hとμ0Mの和が磁束密度Bである。
磁石のN極からでた磁力線のう...