自由端反射、固定端反射はいずれも、入射波と反射波が重なり合って定常波ができます。それぞれ下の図で表せましたね。

自由端 では反射点において 腹 、 固定端 では 節 となるのでした。この知識をもとに、反射点における入射波と反射波の高さについて考えてみましょう。

定常波とは、反射点に入射する入射波と、反射点から送り出される反射波の合成波でした。 自由端 の反射点で、 定常波は腹 となりますが、どのような波が出会えば腹になるのでしょうか？腹と言うのは 振幅が2A のときでしたね。つまり、元の入射波の2倍の振幅になるということです。

したがって、入射波と反射波でまったく同じ振動を重ね合わせる必要があります。このことから、自由端では 入射波と反射波の高さは同じ になるんですね。

一方で固定端はどうなるでしょうか？ 固定端 の反射点では、 定常波の節 ができます。節が生じるためには2つの波を足し合わせて高さが0になる必要があります。したがって、逆向きの振動を重ね合わせればよいということです。

プラスに対してマイナスの振幅を足し合わせることで０になりますね。つまり、固定端では 入射波に対して反射波は反転した振動 になるんですね。 逆向きの振動 のことを 反転した振動 というので、覚えておきましょう。