今回は、波がいくつか重なるときに成り立つ 重ね合わせの原理 について解説していきましょう。

下の図のように、右向きに進む高さ2[m]の波(点線)と、左向きに進む高さ1[m]の波がぶつかる例を考えます。

今回の波は、今まで見てきた波と形が異なりますね。この図の波のように、1回の振動によって起こる単発の波を パルス波 と言います。この2つのパルス波が重なると、どんな波ができあがるかイメージできますか？

もし、2つの波が単純な物体同士であれば衝突して跳ね返ります。しかし、波の場合は重なり合い、 合成波 が生まれます。

上の図の太線部ですね。合成波の高さは、一番高いところで2[m]の波と1[m]の波を足し合わせた3[m]になっていることが分かるでしょうか？ 2つの波の合成波は、それぞれの波の高さの和 となりますね。これを 重ね合わせの原理 といいます。

2つの波は、重なったあともそれぞれ右と左に進み、重ね合いが終わった後は元の形に戻ります。物体同士の衝突では方向や形が変わりますが、波の場合は何事もなかったかのように元の形に戻ります。このように、波の形が変わらないことを 波の独立性 と言います。