実験と解析の繰り返し

授業の行われる物理実験室では、今回、５つの実習・実験が同時に行われようとしていた。各グループに分かれ準備が進められている。今週、来週と４コマ分を使って、実験を行い、その実験結果をレポートにまとめていくのだという。
「物理学では現象を正確に測定し、その結果を理論と比較検討することがとても重要となってきます」と関口教授。
関口教授が各グループを周り、実験についてレクチャーをする。実験を行う学生たちも教授のレクチャーを真剣に聞き、間違えずに実験を行おうとしているのがうかがえる。

本日行われる実験

実験内容は次の通り。
・力学的共振現象
・音波の干渉
・エネルギー変換
他にも、ポケットコンピュータを使っての数値計算や理論式をプログラミングする実習。フラクタル図形（相似形）を描くための基本プログラムを習得し、そこから独自のプログラムを書いていくといった実習も同時に行われた。
まず、実験を始める前の約束として、実験日の気温、湿度、気圧などを調べる。気圧計は見方が特殊なため、おぼつかない様子で気圧を計る学生の姿もあって微笑ましい。

共振（共鳴）現象の実験

共振とは、系が外部から与えられた特定の周期的なはたらきかけにより特徴のある振る舞いを起こすことである。その共振現象の中でも強制振動といわれる周期的な外力を受けることによって、強制的に引き起こされる現象を今回の実験により理解していくというもの。
我々の身近にあるもので共振のシステムを説明すると、振動する振り子や、ブランコを手で押して大きく揺らすことなどがそれにあたり、共振（共鳴）運動、すなわち強制振動そのものといえる。
学生たちは振り子を使った実験装置を使って、強制振動の周期と振り子の周期と振幅の測定。作業手順を間違えないようにと黙々と作業を続けていく。

音波の干渉実験

次に紹介するのは、音波の干渉を捉えるというもの。ちなみに物理学において、波の干渉とは、複数の波形の重ね合わせによって新しい波形ができることをいう。
自然界では粒子として捉える現象と、波動として捉える現象があり、この後者の現象には、音と光がある。その中で、今回は音について調べていく実験というわけだ。この実験は高周波を出す装置を使うため、防音室で行われる。
防音室に入ると、「キーン」と鳴り続ける実験器具を前に学生たちが、音波が空気中を伝わる様子を計測し、使用する音波の波長を測定。二重スリットを用いた音波の干渉縞の測定などを行っていく。そして、この実験から音波が重なり合って、干渉し、空間を伝わることを知っていくのだという。

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