振動や波動の言葉

少し前に調べたことがあった。

  1. フーリエ解析 要旨 - (新) 檜山正幸のキマイラ飼育記 メモ編
  2. フーリエ解析 要旨の補遺 - (新) 檜山正幸のキマイラ飼育記 メモ編
  3. フーリエ解析 要旨の補遺の補遺 - (新) 檜山正幸のキマイラ飼育記 メモ編

用語の観点からまとめておこう。

ハーモニックは、フーリエ展開するときの、基底をなす関数達のこと。

フーリエ展開が関わる典型的な周期現象は:

  1. 振動現象(時間変数、1次元値)
  2. 空間波(空間位置変数、1次元値)
  3. 円運動(時間変数、2次元値)
振動 空間波 円運動 単位(次元)
周期(時) T 波長 λ 周期(時) T T or L
振幅 A 波高 y 半径 r 色々
周波数,振動数 f 波数 k 回転数 n 1/T or 1/L
角周波数,角振動数 ω 角速度 ω L/T

実数変数の複素数値指数関数で表すのが簡単。振幅・波高・半径が複素数の絶対値になり、位相=フェーズが複素数偏角になる。したがって、複素数極形式(極表示、極座標)が便利。

  • Aeα + ωt -- Aが振幅・半径、αが初期フェーズ、ωが角振動数・角周波数・角速度