Wikipedia(ウィキペディア)英語版を日本語に翻訳する委員会: ページの作成:「{簡単な説明|界面における波の変換}}。入射した[[縦波（L1）は2つの固体の界面において縦波（L1'とL2）として反射され、部分的に横波（S1とS2）としても信号伝送される。 '''モード変換'''とは、ある界面における波が他の波種（モード）に変換されることである。 == 原理 {{cite web|access-date=…」

2025-10-19T20:00:16Z

ページの作成:「{簡単な説明|界面における波の変換}}。 thumb|入射した[[縦波（L1）は2つの固体の界面において縦波（L1'とL2）として反射され、部分的に横波（S1とS2）としても信号伝送される。 '''モード変換'''とは、ある界面における波が他の波種（モード）に変換されることである。 == 原理 <ref name=":1">{{cite web|access-date=…」

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{簡単な説明|界面における波の変換}}。
[[File:Mode_conversion.svg|thumb|入射した[[縦波]]（L1）は2つの固体の界面において縦波（L1'とL2）として[[反射]]され、部分的に横波（S1とS2）としても[[信号伝送]]される。
'''モード変換'''とは、ある界面における[[波]]が他の波種（[[通常モード|モード]]）に変換されることである。

== 原理
<ref name=":1">{{cite web|access-date=2023-02-03|publisher=Iowa State University, Center for Nondestructive Evaluation|title=Mode Conversion|url=https://www.nde-ed.org/Physics/Waves/modeconversion.xhtml|website=Waves}}</ref> したがって，たとえば[[流体]]（たとえば水や空気）からの[[縦波]]が[[固体]]に当たると，その[[縦波]]は[[固体]]に衝突する、水や空気など）から[[縦波]]が固体（鋼板など）に入射した場合、通常は入射角の関数として屈折・反射するが、エネルギーの一部が横方向の粒子運動を引き起こした場合、第2の横波が発生し、これも屈折・反射する。スネリウスの屈折の法則は次のように定式化できる:<ref name=":1" />。

<math> ⊖frac{sin { ⊖θ }_{1}.}{ {V}_{L1｝}= \frac{sin { \theta }_{2} }{ {V}_{L1}{ {V}_{L2｝}= {V}_{S1} }{ {V}_{S2}{ {V}_{S1｝} = \frac{sin { \theta }_{4} }{ {V}_{S2}{ {V}_{S2｝}</math

これは、入射波が界面で2つの異なる波種に分割されることを意味します。2つの異なる固体（例えばアルミニウムと鉄）の界面に入射する波を考えると、反射波の波種も分裂します。

このような単純なモード変換の他に、入射波は[[表面波|表面波]]に変換することもできる。例えば、縦波を全反射よりも浅い角度で境界面に放射すると、全反射されるが、さらに境界層に沿って進む表面波が発生する。このようにして、入射波は反射縦波と表面波に変換される。

一般に、モード変換は不連続なプロセスではなく、入射エネルギーの一部が異なるタイプの波に変換されます。変換された波の振幅（透過率、反射率）は、入射角に依存します。<ref>{{Cite本|last=Rose |first=Joseph L. |url=https://www.worldcat.org/oclc/40073975 |title=固体媒体の超音波 |date=1999 |publisher=ケンブリッジ大学出版局 |isbn=0-521-64043-1 |location=ケンブリッジ |pages=54-56 |oclc=40073975}}</ref></p>

== 地震波
{主な記事|変換波解析}}。
[[File:Modeconversion.svg|thumb|(縦波)[[P波|P波]]は、部分的に[[反射(物理)|反射]]し、[[信号伝達|伝達]]（PStとPPt）して、（横波）[[S波|S波]]（PSr）と（縦波）P波（PPr）となる。命名法は以下の通り：最初の文字は原因波（1次波）の波種を表し、2番目の文字はモード変換後に発生する2次波の波種を表す。］
地震学]]では、波動変換は特に不連続面における[[P波|P波]]と[[S波|S波]]の変換を指す。<ref>{{cite web|access-date=2023-02-03|language=de|publisher=Spektrum|title=Raumwellen|url=https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/raumwellen/13244|website=Lexikon der Geowissenschaften}}</ref> [[地震波|弾性波]]は地球内の境界層にぶつかると反射・屈折する。<ref>{{cite web|access-date=2023-02-03|date=2021-06-08|language=de-de|publisher=KIT|title=Registrierung von Erdbeben|url=https://www.gpi.kit.edu/450.php?tab=%5B199%5D#tabpanel-199}}</ref>ここでは入射P波について類推している：

<math>frac{sin { \theta }_{P1｝}{ {P}_{1}}= \frac{sin { \theta }_{P1}}.}{ {PP}_{r｝}= \frac{sin { ㊤θ }_{P2｝}{ {PP}_{t｝}= {PS}_{r} }{ {PS}_{r}{ {PS}_{r｝} = \frac{sin { ΓΘ }_{S2｝}{ {PS}_{t｝(PS}_{t})}</math>である。

振幅の変化は[[zoeppritz方程式]]で記述できる。

== 参考文献 ==
{リフリスト}}

[[Category:波動力学]]を参照。

モード変換 - 版の履歴