自由端に入射した正弦波は同位相で反射します。端では入射波と反射波が強め合い、振幅が 2 倍になります。スライダーで時間を変えて定在波を観察しましょう。
振幅 2.0 cm、波長 4.0 cm の正弦波が自由端で反射すると、端で最大変位 4.0 cm（振幅の 2 倍）になります。
$$ y_{\text{入射}} = 2.0\sin(kx - \omega t) $$ $$ y_{\text{反射}} = 2.0\sin(kx + \omega t)\quad(\text{自由端：同位相}) $$ $$ y_{\text{合成}} = 2 \times 2.0 \times \sin(kx)\cos(\omega t) = 4.0\sin(kx)\cos(\omega t) $$(1)入射波を描く→(2)自由端を中心に線対称に折り返す（同位相反射）→(3)各点の変位を足し合わせる。端では入射波と反射波が同位相なので 2 倍になる。
自由端反射では端が腹になり、そこから λ/2 ごとに腹、λ/4 の位置に節ができます。