内部重力波
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内部重力波 |
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静かな水面に一滴の雫が落ちたとき,
その波紋は同心円状に広がり,
そしてまた静寂の世界が訪れる.
仮に水の粘性を無視したとしても,
雫が落ちたところがいつまでも波だっているようなことはない.
これは雫が落ちたときのエネルギーを波が運び去ってしまうためである.
そして, このエネルギーも波の波面と同様に, 同心円状に広がっていく.
このようにエネルギーの進む方向 (群速度の方向) と 波の山谷のパターンが進む方向 (位相速度の方向) は同じなのは, 当り前のように思えるかもしれない. しかし，この関係がいつも成り立つわけではない. ここで紹介する内部重力波のように 群速度と位相速度が直交する ようなものもある. 内部重力波とは安定成層した流体の内部に起る波のことで, 重力を復元力とする点では水の表面波と同じである.
このような内部重力波は大気の中でも, 季節風が山脈を越えるときなどに発生する.
実験装置
実験 1 : 振動する丸棒から出る内部重力波
教科書によくでてくるけど, なんのこっちゃ, さっぱりわからん内部重力波の典型的実験.
実験1 PHOTOS
実験1 MOVIES
実験 2 : 波群の伝播
位相速度と群速度が直交するというからには「波群」がないとようわからん. 「波群」を作ってみた実験.
実験 3 : 山岳波
山の風下にできる波の実験.
実験裏話