多くの人が高校物理の3番目に習う分野が波動分野です。
波動分野では一体何を学ぶのでしょうか？
簡単に見ていきましょう。
主に何を学ぶの？
波動分野では「波の性質・音波・光波」などについて学びます。
身の回りに波はたくさんあります。
「音」も波ですし、「電磁波」も波です。
その中でも「音」や「光」を中心に見ていきます。
以下が波動分野で学ぶ内容のテーマです。
それではひとつひとつ簡単に見ていきます。
3-1波の性質
まず波に関するいろいろな言葉を学びます。
波の振幅や振動数、波長といった言葉が出てきます。
そして正弦曲線を描く波を数式で表します。（正弦とはsinのこと）正弦波の式は覚えにくいのですが重要なので理解してほしいです。
3-1波の性質はこちら！
3-2波の干渉とホイヘンスの原理
波の干渉は大事な現象です。
2つの波が重なったとき、それらが強め合うのか弱めあうのかを見ていきます。この強め合い（弱め合い）の現象を干渉と呼びます。
波動分野の最後の方では光が干渉して強め合うのか弱めあうのかを考えることがメインになります。
3-2重ね合わせの原理・波の反射・干渉はこちら！
3-3音の伝わり方・クインケ管
ここから音波について学びます。
日常にあふれている音の正体は波です。そのような音波の性質を学びます。
3-3音の伝わり方・物体の振動はこちら！
3-4ドップラー効果
音波の主役、ドップラー効果の登場です。
ドップラー効果とは音源や観測者が動くことによって音源の振動数（音の高さ）と違う振動数の音が観測される現象のことを言います。
音源が動く場合、観測者が動く場合、両方動く場合…などを考えていきます。
基本的な流れはどの場合も一緒ですので慣れれば難しくはないと思います。
3-4ドップラー効果はこちら！
3-5光の屈折と反射
ここから光について学びます。
可視光線や散乱などの用語を学びます。
式ではなく用語が中心になりますので、知識としてしっかり身につけていきたいです。
3-5光の性質はこちら！
3-6凹レンズ・凸レンズ
レンズに光を通した時、どのように進むのかを考えます。
公式はシンプルですので、テストでは問題文をしっかり読んで、状況を理解することが大事です。
3-6レンズと鏡はこちら！
3-7ヤングの実験
ヤングという物理学者が行った実験を見ていきます。
2つの波が強め合う場所と弱めあう場所を式で表すというものです。
その式の導出で高校物理ではほとんど出てこない「近似式」を利用します。
式の導出に関して、最初は何をやっているか分かりにくいのですが、物理学において近似式は超大事なので是非マスターしてください。
3-7ヤングの実験はこちら！
3-8回折格子～ニュートンリング
ここでは光の干渉条件をいろいろな状況に当てはめて考えていきます。
「光が進む距離」が波長の整数倍になるかどうかを考えるだけですので、本質はとてもシンプルです。
3-8回折格子～ニュートンリングはこちら！
重要性
力学、電磁気学の2つが入試問題としてよく出ます。
その次によく出るのが波動分野です。
学習する量の多さも同様で
力学、電磁気学 > 波動 > 原子 or 熱力学
の順番です。
つまり力学や電磁気学ほど優先順位は高くないですが熱力学、原子よりはよく出る…といった分野です。
難易度
熱に引き続き、波は目に見えない分野ですのでイメージがしにくいかと思います。
まずは用語ひとつひとつの意味を理解することが大事です。重要用語を覚えなければ解けない問題が数多くあります。
また、力学と熱力学とは少し違って有名な実験が多く出てきます。
それらの内容がそのまま穴埋め形式などで出てくる場合があるのでここは確実に点を取りたいです。
さらに後半の光の干渉分野に関しては出題パターンがある程度決まっているので、自分で式を導出できるようにしていれば点が取れる可能性が高いです。
まとめ
今回は波動全般を見ていきました。
難しすぎるわけではないですし、簡単すぎるわけでもないです。
とにかくたくさん問題を解いてマスターしましょう！
