§1．反射について
媒質を進む波は，その媒質の端において跳ね返ります。これを反射といい，反射する前の波を入射波，反射によって現れる波を反射波といいます。
媒質の端には，次の 2 種類があります。
- 自由に動くことのできる端（自由端）
- 固定された端（固定端）
同じ波形をもつ波が反射した場合でも，媒質の端が自由端であるか固定端であるかによって，反射のしかたが異なります。
§2．自由端反射
媒質の端が自由端であるときの反射を自由端反射といいます。
画像 a は，自由端反射の様子を示したものです。入射波を赤色の実線，反射波を青色の実線，これらの合成波を緑色の実線で表しています。
媒質の端 \(\mathrm{O}\) が自由端のとき，端における入射波による振動と反射波による振動は同位相です。
画像 a（クリックで拡大）
もし \(\mathrm{O}\) が媒質の端でないならば，\(\mathrm{O}\) の振動は \(x\) 軸の正の向きに伝わり，赤色の破線で示した波が生じます。この波がはね返るので，反射波の波形は赤色の破線を \(y\) 軸に対して折り返した青色の実線で表されます。
§3．固定端反射
画像 b は，固定端反射の様子を示したものです。入射波を赤色の実線，反射波を青色の実線，これらの合成波を緑色の実線で表しています。
媒質の端 \(\mathrm{O}\) が固定端のとき，端の変位は常に \(0\) なので，端における入射波による振動と反射波による振動は逆位相です。
画像 b（クリックで拡大）
\(\mathrm{O}\) の入射波による振動を○，反射波による振動を○で表しました。
もし \(\mathrm{O}\) が媒質の端でないならば，入射波，反射波による振動が \(x\) 軸の正の向きに伝わり，それぞれ赤色の破線，青色の破線で示した波が生じるはずです。2 つの破線は \(x\) に関して対称となっています。
青色の破線の波がはね返るので，反射波の波形は，赤色の破線を \(x\) に関して折り返し，さらに \(y\) 軸に関して折り返したものとなります。
