2.2次曲線と光


2次曲線は身の回りでよく見かける形ですが、それだけに面白い性質がいくつかあります。 ここでは2次曲線が音や光をどのように反射するのか、という点で調べてみましょう。

音や光は波であり、壁や障壁に当たると反射をします。日常生活の中で、これらの反射した波は、山びこ・音楽ホールの残響・鏡像などとして体感しています。
2次曲線(2次曲面)という数学的に特殊な形状をした面で、波が反射するようすを、下記のシミュレータで実験してみましょう。

楕円内での反射

放物線での反射

双曲線での反射

このように、2次曲線による反射は、波を一点に集中させたり、逆に一点から拡散する波を目的の方向へ導いたりする場面で、大変有効です。

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当数学鑑賞館の「鏡のいろいろ」参照


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