なんで前回音波の話をしたかっていうと、

http://blogs.wankuma.com/nagase/archive/2007/08/14/90227.aspx

実は共振の話を書きたかったから ^^;

森久美子みたいなのが超高い声で無茶な声量でコップに向けて、声を出したらコップが割れそうです。実際にはもっと大音量な振幅と周波数が必要なのですが。。

人間や、その他のいろいろなものにはまったく影響がないのにコップが割れたりするのは、空気の振動エネルギーがコップの中にどんどんと溜め込んでいってしまうからです。LC共振回路の共振周波数は 1/2π√(LC)というものと同じ意味で、動きの部分と歪の部分でエネルギーをやり取りしてる状態です。実際にはこれにR成分があるので、これを超えるエネルギーを外部から入れる必要があるんですけれど。

で、コップが割れるには上記のように、

・共振周波数と音波の周波数が同じ

・コップのR成分よりも大きな振幅、音波の振幅がコップの振幅より大きいこと

・コップの振動による損失より流入してくるエネルギーが大きいこと

の条件が満たされると、コップにどんどんエネルギーが溜め込まれていってそのうち破壊されます。

食器売り場なんかでは、同じ共振周波数を持ったコップがいっぱいありますから、非接触の大量破壊なんてことも可能だったりします。で、コップに限らずいろんなものには共振周波数っていうものがあって、特定の周波数を当てることでいろいろなものを破壊したり検査したりすることができたりします。でも、コップなんかは可聴領域に共振周波数があるんですが、大体のものはもっと高ーい周波数なので、こういったものには超音波を使うことになります。

加湿器なんかは、高い周波数の超音波を水中に照射することで、水が霧化して、超音波振動子の中央付近に水柱が発生します。

ところで、ぜんぜん関係ないんですが、つい最近まで電子レンジは水の共振周波数をマイクロウェーブで照射することによって、水分だけをあたためるのかと思っていましたが、1GHz以上のマイクロウェーブなら何でも熱になるようですね。そのようなわけで、2.45GHzが共振周波数と思っていましたが、もっと高い周波数ならさらに効率的に暖めることができるそうで。

どっちかっていうと、電波法の問題で周波数が決められていて、この法律上使える周波数が2.45GHzだっていうだけだそうです。でも最近じゃIEEE802.11gなんかとまた干渉するようになってきましたね。。