振動子の作成と定常波
１ はじめに
偏心モーターを用いた振動子で、振動板（細長い板）と弦（糸など）の定常波を観察する。
２ 振動子の作り方
(1) 偏心モーター（図２）を洗濯バサミの側面に接着する。さらに、テープで巻いてしっかり固定する。
(2) 偏心モーターのリード線を少し補って長くし、スイッチ付きの単三乾電池ホルダーにハンダ付けする（図１）。
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| 図１ |
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図２ |
３ 振動板の作成
硬質塩ビ板（ 厚さ 0.5mm ）を幅 1cm で切り出し、長さ 5cm 、8cm 、11cm 、14cm 、17cm 等、一定間隔ごとに長さの違った振動板を切り出す。
４ 振動板の振動の実験
振動板を洗濯バサミではさみ、スイッチを入れて定常波のできる様子を観察する。いろいろな長さの振動板で試し、うまく定常波のできる長さを調べる。
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| 図３ 基本振動（正面から） |
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図４ 基本振動（斜め上から） |
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| 図５ ３倍振動（正面から） |
振動板を洗濯バサミがはさんでいるところの近辺が定常波の節、他端は腹のようになる（ 正確には腹でない ）。よって、気柱の閉管における定常波のモデルのようになる。ただ、振動板の長さや振動板上の場所によって弾性が違うので、定性的な観察しかできない。
５ 弦の振動の実験
たこ糸を洗濯バサミではさみ、スイッチを入れる。糸を持って振動子を吊すと、電池を含んだ振動子自体がおもりとなる。糸を短く持った状態から少しづつ長くしていくと、うまく基本振動、２倍振動、３倍振動が順にできていく。
| 注 上図３つの写真の表示倍率が違うため波長が異なるように見えるが、実際の波長は同じである |
６ その他
偏心モーターは、携帯電話のバイブレーター等で使われており、安価に手に入る。写真の偏心モーターの回転数は約 95 回／秒である。糸はたこ糸を利用した。
参考文献
有山正孝：基礎物理学選書８、振動・波動（裳華房、1970）
左巻健男、滝川洋二（編著）：たのしくわかる物理実験事典（東京書籍、1998）
