マーカーを引いているところがわかりません なぜE/ εrになるのですか？

(II) 誘電体板の挿入 そうにゅう 下図1の+Q,-Qに帯電した極板間に比誘電率erの誘電体板を挿入す ると, 真空部分の電場Eは変わらないが, 誘電体内の電場はE/er となる (図2)。 Ex >1より誘電体を入れることによりその部分の電場を弱くしたこ とになる。 ぶんきょく これは誘電体の表面に電荷が現れ (誘電分極), 電気力線の一部を消すため だ。 誘電体には自由電子がない。 電子は原子(あるいは分子) 内でしか動けな いので、 導体のように内部の電場を0にまではできない。 図1と2を比べると, Q は同じだが,図2の方が誘電体部分の電場が弱。 電位差が小さい。 よって図2の方が電気容量が大きい。 誘電体はどこへ入 ても電位差は同じだから,入れる位置は電気容量に影響しない。 図3のように誘電体の上面と下面に薄い金属板を入れても電気容量は変 らないから、 図2の電気容量は図4のように3つの部分の直列として求め ことができる。 +Q +Q +Q 薄い金属板 +Q J E -9 E +9 Er +- -Q +Q 0000 +q E +9 図3 図 4 図 1 図2

名門の森8番　最後の問題について自分は光路差ではなく経路差で解こうとして自分でOM1.OM2の長さをおいて写真のように解こうとしたらおかしくなりました。本来は9λが消えそう？なんですがどこがおかしいんでしょうか。

30 30 波動 8 光の干渉 9/7× Sは任意の波長の単色平行光 線を取り出せる光源, Hは光の 一部を通し一部を反射する半透 明鏡(厚さは無視), M1, M2 は 光線に垂直に置かれた平面鏡, Dは光の検出器である。 Sから 出た光線は,Hを通りで反 射され再びHで反射されてDに 入る光線と, はじめHで反射さ M2 d 145° S H S D M₁ れたあとMで再び反射されてからHを通りDに入る光線とに分かれ る。この2つの光線がD で干渉する。 装置全体は真空中に置かれて いる。 はじめ光路差はなく, 光はDで強め合っているとする。 光の波長を 5.00×10-7〔m〕 とし, M1 を図のように距離dだけ右へゆっくり平行 移動する。移動を始めてから d=2.25×10-3〔mm〕 までに,Dでは光 が (1) 回強め合うのが観測された。次にM1 をその位置 (平行移 動した位置)で固定する。そこで, 波長をゆっくり減少させていった (2)〔m〕で再び強め合った。 次に波長を 5.00×10-7 〔m〕 にも ら どし,今度はゆっくりと波長を増加させていったら, はじめに (3) ] [m] で弱め合った。 最後に, 波長を 5.00 ×10-7 [m] にもど しHとM2の間に屈折率nが1.500で, 厚さが48.8 〔μm〕≦ts 49.4 〔μm〕 であることがわかっている平行平面膜を, 光線に直交する ように置いたら, 光はやはり強め合った。 これから,この膜の厚さは [ (4) 〔μm〕 であることがわかる。 (東京理科大) Level (1)~(3)★ (4) ★★

28番ですがマーカーを引いている部分がわかりません。 電気量が中和されるが電気量が不変ということですか？ そうだとしたら矛盾しているように感じます。

d 2d 3d D S EX 4枚の同じ極板を図のような間隔で並べ, 起 電力Vの電池につないだ。 はじめスイッチ K A B K と (II) 下 ると (図2 とに ABCD + E ← E → ↑ だ。 は閉じられ, Sは開かれている。 接地点の電位 を0として, 極板Bの電位を求めよ。 次に,S を閉じたときのBの電位を求めよ。 解 極板間隔d, 2d 3dの3つのコンデンサーの直列 と見ると、 電気量が等しいから,電場Eも等しい。 VBD= .. 5 y V AD 間について V=Ed+E・2d+E•3d=6Ed BD 間の電位差を VBD とおくと VBD=E・2d+E・3d =5Ed 6 Dの電位は 0 であり, Bの方が高電位だから、この値 はそのままでBの電位になっている Sを閉じると, BとCが等電位になり, BC 間はコ ンデンサーではなくなる (電位差 0 だから電気量 0)。 AB間, CD 間の2つの直列になり、電場をE' とする と AD 間について V=E'd+E' 3d =4E'd AB E' CD 間について Vcp=E'・3d . VCD=3V この値はCの電位でもあり, Bの電位でもある。 -V [BD] [ -VCD- いの 電仁 電て E らこ

(3)についてです。 どうして点Aは腹になると分かるのでしょうか？ 御回答よろしくお願い致します。

江 基本例題47 波の干渉 [物理 水面上の6.0cm はなれた2点A, Bから, 同位相で 振幅が等しく、波長 2.0cmの波が出ている。 図の実 線はある瞬間の山の位置, 破線は谷の位置を表してい る。波の振幅は減衰しないものとする。 (1) 点Pはどのような振動状態にあるか。 AP= 8.0 cm, BP=5.0cm とする。 (2) 2つの波が弱めあう点を連ねた線 (節線) をすべ て図中に描け。 また, 節線は全部で何本あるか。 →基本問題 351 352 (3) 節線が線分AB と交わる点は, Aから測ってそれぞれ何cmのところか。 指針 (1) A, B が同位相で振動してい るとき, AP とBP の差が, 半波長の偶数倍で あれば強めあい, 奇数倍であれば弱めあう。 (2) 弱めあう場所は, 実線(山) と破線 (谷) が重な る点であり,節線はそれらを連ねたものとなる。 (3) 線分AB上では,互いに逆向きに進む波が 重なりあい, 定常波ができている。 解説 (1) AP-BP=3.0cmであり, 半 波長 1.0cm の3倍(奇数 倍)である。 したがって、 Pでは弱めあ うため、振動 しない。 P. (2) 節線は,山と谷が重なる点を連ねた線であり, 図のようになる。 節線の数は6本である。 (3) 線分AB上には定常波ができており, 節線 は AB上の定常波の節を通る。 AB の中央の点 は腹であり,腹と節の間隔は波長の1/4 (0.5 cm),節と節の間隔は半波長 (1.0cm) である。 これから, 求める場所は, Aから0.5 1.5 2.5, 3.5, 4.5, 5.5cmのところとなる。 A B 中央 〔cm〕 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 Point A. Bは同位相で振動しているので,A. Bを結ぶ線分の中点は、定常波の腹になる。

ケインケ管の問題で経路差がλ変わるごとに音が小さくなった これは弱め合いと言うことですか？ 弱め合うなら音が消えるような気がします。

物理です。この画像が示す意味が分からないです

波が干渉する条件 テキスト p.6 山と山 強めあう ●谷と谷 P1 P2 P3 P4 同位相が干渉する場所は、 強め合う場所 (腹)になる。 |P1S1-P1S2| = 0 |P2S1 - P2S2|= 0 |P3S1-P3S2|= 入 |P4S1-P4S2|= 2入 腹ができる場所の条件 |l-lz| = m入 (3.8) L : Sからの距離 2: S2からの距離 (3.8) の式が成り立つとき 強め合う場所 (腹)になる。 36

(5)、(6)がわかりません😓(4)でCからAに行くまでに3回極大となるのはわかりますが、なぜ3λ=2dとかけるのかわかりません。わかる方よろしくお願いします🙇 答えは (5)2/3倍 (6)1/4倍でした

第4問 図7のように、水面上で離れた2点 A,B の波源から同位相で振幅波長の等しい同心 円状の彼が出ている。 図の実線はある瞬間におけるそれぞれの彼の山の波面、破線は谷の 波面を表している。 つぎに、マイクを点 D からx軸と平行に音源 A の方向へゆっくり動かす。 このとき、音 の大きさは一度極小となった後に極大となり,さらにマイクを動かし続けると、 再び極小となっ た後に点において極大となった。 問1 線分ABの中点は、2つの彼が強めあう点か、弱めあう点か答えよ。 問2点AとBの間に生じる。 強めあう点を連ねた曲線をすべて解答用紙の図に描け。 O+ 問5 音波の波長はdの何倍であるか答えよ。 問6 音波の波長はの何倍であるか答えよ。 音源 A d 図7 音でも図7と同様に干渉を起こすとして、 音波の干渉を考えよう。 図8のように, 点 0 か 距離 離れた点A, B に音源が置かれている。 2つの音源は、 同位相で振幅と振動数の 等しい音波を発している。x軸とy 軸を図のようにとり, か軸の正の方向に距離 だけ離れた点Cにはマイクが置かれている。 点Cに置かれたマイクを, 点 C から距離 d 離れた点 D の方向へy 軸と平行にゆっく り動かす。このとき、音の大きさは一度極小となった後に点Dにおいて極大となった空気中 の音速をVとして、 以下の問いに答えよ。 d 音源 B 問3 BD と AD の距離の差 ABD-AD を答えよ。{8,d} 0 図8 D

（3）が分かりません。 薄膜とガラス板ではπ位相が変わって薄膜AとBの間は変わらないから弱めあいじゃないんですか？？ 解答にあるように（1）とは逆になりの部分もよく分かりません。（あ）〜（う）まだ教えてください。

物理の問題です。蛍光ペンで色をつけた式になるのはなんでですか？この式は何を意味してますか？

物 理 解答番号 1 25 第1問 小問集合 解説 放物運動, 断熱変化。 コンデンサー, 全反射. 水素原 子のスペクトルの理解をみる問題 Bを導線でつないでから の電気量を QA 極板Ⅲの 9 +9 =-Q 9A9B 2C C が成り立つ。 これらよ 問11 正解 ② 第1問 次の問い (問1~5)に答えよ。(配点 25 ) . 問1 次の文章中の空欄 1 2 に入れる式として正しいものを、それ ぞれの直後の{ } で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 ただし,重力 加速度の大きさをg とする。 また, 空気抵抗は無視する。 水平方向:l=vT 小球を打ち出してから小球がリングを通過するまでの 時間をTとすると 2 正解 ① 9A- 3Q 9B = ...① 14/00 = Q | 鉛直方向:1/12g + となるので.Ⅲから か ...2 が成り立つ。 したがって、 ①と②より -gT² + v₂T = v₁T 9A-(-Q) の電荷が移動した の移動による電 大きさの無視できる小球を図1のように水平成分の大きさひ鉛直成分 の大きさ2の初速度で打ち出し、そこから水平方向にℓ 鉛直方向にℓだけ離 れた位置に中心が固定された小さなリングを上から下に通過させたい。 このと ①UI となるので と表せる。 ここで①より T = 1/144 なので、④を③に代入すると ...③ I 2C II gl ,,v2 = 1 V₁+ 201 の関係があり、 また, 02=2+ gl 201 ... ⑤ 問4 16 ③ gl であることがわかる。 水と空気 V₁ 201 リングを上から下に通過するためには ると,屈 - gT + v < 0 V₁ 2 ① gl 2 ② ③ ✓gl でなくてはならない。 13gl 2 ns となれば良いので, ④と⑤を⑥に代入すると が成り立 gl -gx <0 U₁ 201 を得る。 これより gl ひ 201 である で届く と S 大 -/gt リング となるので gl ひく。 2 である。 2 - gt 小球 l 図 gl 問2 3 正解 ③ 4 正解 ② 空気の塊が気流によって上昇や下降している間のその 状態変化は断熱変化とみなすことができる。 空気の塊が 下降する場合,それは断熱圧縮されることになるので 温度は上昇し, 圧力と体積Vの積は等温曲線より大 きくなる。 問3 5 正解 ⑥ 図1-1のようにコンデンサーAとコンデンサー で 一物

20の問題についてで、解答には、閉口端の方は山は山として返ると書いてあるるのですが、閉口端は山は谷としてかえるのでは無いのですか？教えてください。

問5 次の会話文中の空欄 20 に入れる図として最も適当なものを 次ページ の①~④のうちから一つ選べ。 君た Aさん: 図5のように, 閉管のパイプの左の管口付近に音源 S とマイクMを 固定し, Sを1回たたいて音波を発生させたら, Mは図6のような 波を観測したよ。 1回目の周期で観測された波は, 音源 Sからの直接 音だね。 Bさん: 2回目以降の周期の波の先頭の山や谷は、図3の実験での考察と同様 に, パイプの左端で反射される直前にマイク M がとらえたものと解 釈していいね。 Cさん: 図6を見ると,2回目以降は、波の山が先に到達するときと,谷が先 に到達するときが, 交互に現れるようだ。 実に面白い。 Aさん:もっと面白いことを考えた。 図5のマイクM を閉管の中央の点Dに 動かして固定したうえで, 音源Sを1回たたいて音波を発生させて みよう。 このとき, マイクMが波を初めて観測してからのMが観 測する波の時間変化の様子を表すグラフは 20 のようになるだ ろう。 高山 山 M D 図 5 で fu 1回目 2回目 3回目 4回目 5回目 図6 ・時間 AA ① 名 ② ル (3) 時間 時間 時間 時間 HA S: Op BPE