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マンガでわかる物理 光・音・波 編

マンガでわかる物理 光・音・波 編

『マンガでわかる物理 力学編』の続編、光・音・波編登場!!

本書は、光・音・波といった物理現象をマンガによって表現しながら、楽しくかつ本質的な理解ができるように解説していきます。物理によって現象を理解する面白さを、マンガのストーリーを追うことで自然に学習できる本を目指します。レベル的には高校物理を想定していますが、中学校レベルからの復習を含んでいます。また,一部に大学基礎物理レベルの内容もありますが、高校生にもわかるように解説します。
第1章 光
 1.1 光の直進と反射 
 [実験室] 鏡で全身を映すためには
 1.2 光の屈折 
 1.3 レンズと像 
 [実験室] 凸レンズの作る実像について考えてみよう
 1.4 光の分散と色
 フォローアップ 
  ・光の探究史
  ・光の散乱が生じる理由
  ・光の吸収と透明・不透明
  ・太陽光の暖かさ
  ・反射の法則
  ・外の明るさと窓での反射
  ・光の速さと屈折率
  ・屈折の法則
  ・レンズの公式
  ・光の分散
 ステップアップ
  ・虹のできかた 
第2章 波
 2.1 波の基本 
 2.2 波の重ね合わせ 
 フォローアップ
  ・「 位置-変位グラフ」と「時間-変位グラフ」の関係
  ・波の反射
 ステップアップ
  ・運動方程式
  ・振動
  ・単振動とサイン関数
  ・正弦波の式とグラフ
  ・定常波
 ジャンプアップ
  ・微分で表した運動方程式
  ・運動方程式と単振動
  ・波動方程式
  ・横波の波動方程式
  ・縦波の速さとヤング率
  ・波動方程式の解
  ・重ね合わせの原理と波動方程式 
第3章 音
 3.1 音波の基本
 3.2 音波の伝わり方
 [実験室] さまざな楽器の「時間-変位」グラフ
 3.3 音波の定常波とうなり
 [実験室] うなり
 フォローアップ
  ・気柱の中の空気の振動
  ・音の速さ(音速)
  ・弦を伝わる横波の速さ
  ・音階
 ステップアップ
  ・音速の式
  ・音色と音波の重ね合わせ
  ・開口端補正
第4章 ドップラー効果
 4.1 音源が動いているときに聞こえる音
 [実験室] 音源が運動している場合のドップラー効果の式
 4.2 観測者が動いているときに聞こえる音
 [実験室] 観測者が運動している場合のドップラー効果の式
 フォローアップ
  ・音源と観測者がともに動いているときのドップラー効果
  ・スピードガンの原理
 ステップアップ
  ・斜め方向のドップラー効果
  ・光のドップラー効果
  ・衝撃波
第5章 光の波
 5.1 波の干渉と回折
 [実験室] 波が強め合う場所と弱めあう場所を表す式
 5.2 粒子と波
 [実験室] 回折スリットによる干渉
 5.3 万物は波
フォローアップ
  ・波のエネルギーと強さ
  ・電磁波を伝える媒質は?
ステップアップ
  ・球面波
  ・球面波の干渉
  ・粒子性と波動性
付録A 単位について
  ・基本単位と組立単位
  ・倍数を表す記号と名称
  ・デシベル
付録B 数学的補遺
  ・テイラー展開
  ・発展問題(p.88)の解答
エピローグ

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