振動・波動

本書は『講談社基礎物理学シリーズ』の第 2 巻であり、振動波動論という物理学分野を詳説するものです。 振動と波動は、振り子の運動に始まり、水の波、音の波、光の波、果ては電子や原子核の波（電子のようなミクロの粒子の正体は、実は波であることが知られています）に至るまで、ありとあらゆる物理分野で見られる普遍的な現象です。振動と波動を知らないことは、物理を知らないことと同じです。 しかし、振動と波動は、「微分方程式」「フーリエ変換」といった高等数学に頼って説明されることが多いので、重要でありながら初学者には学びにくい傾向があります。 本書は、高等数学の理解を蔑ろにしないのはもちろんながら、例題に重点を置くことにより、振動と波動を物理現象として実感をもって習得できるようにしました。 第1章　さまざまな振動・波動現象 1.1　身近な振動・波動現象1.2　なぜ，振動・波動を勉強するのか 第2章　単振動 2.1　ばね振動子　2.2　単振り子　2.3　単振動のエネルギー　2.4　2原子分子の熱振動　2.5　電気回路での振動　2.6　実体振り子：メトロノーム 第3章　減衰振動 3.1　抵抗を受けるばね振動子　3.2　電気回路での減衰振動 第4章　強制振動と共振 4.1　強制単振動　4.2　過渡現象　4.3　電気共振　4.4　地震計　4.5　パラメーター励振：ブランコ　4.6　自励発振：バイオリン 第5章　連成振動 5.1　連成ばね振動子　5.2　2重振り子　5.3　3重連成ばね振動子：分子振動　5.4　N個の連成ばね振動子：結晶格子 第6章　連続体の振動 6.1　弦の振動　6.2　モードの重ね合わせとフーリエ級数　6.3　膜の振動 第7章　1次元の進行波 7.1　進行波　7.2　波動方程式　7.3　進行波と定在波　7.4　波のエネルギーとその流れ 第8章　波の性質 8.1　波の重ね合わせ　8.2　端での反射　8.3　境界での反射と透過 第9章　波のフーリエ解析 9.1　パルス波とフーリエ変換　9.2　波束と群速度 第10章　2,3次元の波 10.1　3次元での波動方程式　10.2　平面波と球面波　10.3　反射と屈折　10.4　ホイヘンスの原理 第11章　媒質を伝播する現実の波 11.1　水面波　11.2　音波　11.3　地震波 第12章　波と量子 12.1　光波　12.2　光の本質は波動か粒子か　12.3　ドップラー効果　12.4　物質波 第13章　回折とフーリエ変換 13.1　ホイヘンスの原理からフレネルーキルヒホッフの回折理論へ　13.2　フレネル回折とフラウンホーファー回折　13.3　レンズとフーリエ変換　13.4　レンズの分解能 章末問題解答