発展課題3:波動方程式の数値シミュレーション

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本実験では一般の波動を表す微分方程式である波動方程式を数値的に求めて波動の解析を行う.波動方程式とは以下の様な方程式で表される.波動方程式は波全般の一般的な表記であり,様々な波動を表現することができる.この波動方程式を差分法を用いて近似し,波動現象の再現を行う.

二重スリットでの干渉縞(課題4)

実験課題(概略)

実験課題1:1次元波動方程式の解析

1次元波動方程式を差分法によって近似し,数値解析を行え.
また,境界条件の変化による解の変化を確認せよ.

実験課題2:2次元への拡張

1次元波動方程式を2次元へ拡張し,2次元における差分近似を用いて数値解析を行え.

実験課題3:障害物が存在する波動現象

領域の内部へ境界条件を設定し,障害物のある波動現象を解析せよ.

実験課題4:二重スリットでの干渉縞

課題2,3を応用してヤングの二重スリット実験を再現し,干渉縞の発生を確認せよ.