物理 波 解き方わからないですお願いします

白色 先 B1のように、ガラスに多数の平行な像をつけて作った回折格子に単色光を に入射したところ、入射方向から角8の方向で回折光が強め合った。また, 図2のように、回折格子の前方にスクリーンを置くと、スクリーン上には回折光 による明が現れた。 00 の男を0とし、そこから近い順に1次元 光..., と呼ぶことにする。ただし、単位長さあたりの数をNとする。 椅子 図2 2次先 先 1 2次先 長の先での方向にm先が生じた。 このときに成り立つ 式として、正しいものを、次の①~6のうちから一つ選べ。ただし,mは または正の整数である。 Nain-mi sin ml Ncos-mi Naine (m+ (+ Ncoes-(m+ cos-mλ 5 N3.0×10本/mm としたとき、3次光が030 の方向に生じた。単色 光の波長入はいくらか。最も適当なものを、次の①~のうちから一つ選べ。 6m ---0-3.6 x 10-7 4.6 x 10~7 ③ 5.6 x 10-7 ④ 6.6 x 10- 7.6 '10-7 Jsing 6 単色光を白色光に替えると、 ではなく幅のあるスペクトル(いろいろな 色がして並んだ光の壱)になるためり合うスペクトルどうしが重なっ てしまうことがある。 白色光に含まれる光の波長入の範囲を, 3.6 x 10mm 入る 7.1x10m として実験を行ったとき、1次光, 2次元 3次光の重なり方について説明し た文として,正しいものを、次の①~5のうちから一つ選べ。7 ①1次と2次は重なるが,3次光は重ならない。 ② 1次光は重ならず 2次元と3次光は重なる。 ⓒ 1次光と光が重なり. 2次元と3次光が重なるが, 1次元と3次元 は重ならない。 1次2次元 3次光のすべてが重なる。 ⑤ いずれも重ならない。 _質1の左側の面から入射する光線を、光の三原色である青 緑 赤の色の光 に取り替えた。 これらの光線からなる1本の光線を紙面と平行に入射させたと ころ、1の右側の面から出てきた光線は色ごとに分けられていた。 ただし, 1の内部を進む光線は2との境の上下の面でそれぞれ1回ずつ反射し、 1の左側の面と右側の面は互いに平行であるものとする。 また、波長が短い 光ほど質1の屈折率が大きい。 問61の右側の面から出てきた光線の色と進む方向を表した図として最も 適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。19 光ファイバーに 白色光を入れます。

(4)なぜθ=0°を代入するのですか？

必修 基礎問 62 薄膜の干渉Ⅱ 図1は波長の単色平行光線が, 空気中か らガラスの表面をおおう厚さdの薄膜に、入射 角0で入射したとき, 光が反射, 屈折 (屈折角 ゆ) する様子を示している。 空気と薄膜の境界 面上で反射する光はAA'DEの経路 を進み, 薄膜とガラスの境界面上で反射する光 入 A A' B 0 D 1 空気 B' n2 d 薄膜 22 C n3 ガラス 図 1 はB→B'→C→D→Eの経路を進む。 ここで, AB, A'B' はそれぞれ同 位相の波面である。空気, 薄膜の屈折率をそれぞれ1, 2 とし,n22はガラス の屈折率 n3 より小さいものとする。 (1) 光が点Cおよび点Dで反射するとき, 光の位相の変化量をそれぞれ答えよ。 (2)2つの反射光の光路差をもたらす部分の経路差をd, Φを用いて表せ。 (3)2つの経路から来た光が点Eで弱め合う条件をd, 0, n2, 入 を用いて表 せ。 ただし,m=0, 1, 2, ... とする。 (4) d=1.00×10-7 [m], n2=1.40 として, 白色光 を垂直に入射させた。 反射光のうち干渉で打ち消 し合う波長を求めることにより, 何色に色づいて 見えるか。 必要ならば、 図2の色相環を用いよ。 図2には円周に沿って [nm] 単位で色光の波長 を示している。 この図において,円の中心に対し 770nm 380nm 640nm 赤紫 430mm 橙 青 590 nm 黄 ** 550 nm 490mm 図2 色相環 て向き合っている2つの色光を混合した場合にも, 白色に見える。この これら2色は互いに補色(余色)であるという。 例えば、 白色光から 色が消えると補色の緑色に見える。 (甲南

（3）2枚目が解説の一部で、ABCDEFの距離が、Aか F’までの直線距離と等しいということを表しています。 なぜ等しくなるのかが分かりません。 この図でBC＝BC’となるにはn 1とn 2のガラスの厚さが等しくないといけないと思うのですが、問題文のどこからその情報が分かり... Read More

Step 3 解答編 p.97~98 L- 170 光の屈折 右図のように, 空気中から単色 の可視光線をガラス棒に入射させることを考える。 このガラス棒は,屈折率n の円柱状ガラスが, 屈折率n の円筒状ガラスによって中心軸が一致 するように囲まれている。いま, ガラス棒の端面 n2 n n2 の中心に向けて、中心軸となす角が。 (0)の方向へ光線が入射した。 ここで、>n であり、空気の屈折率を1. 真空中の光の速さをとする。また,ガラス棒の長さはL で,端面は中心軸に対して垂直である。 (1)空気中から円柱状ガラスに入射した光線の屈折角を0とするとき, sin0 をn, o を用いて表せ。 (2)この光線が円柱状ガラスと円筒状ガラスとの境界面で全反射した。 このとき, sin Oはある値より小さくなければならない。 その値をnnを用いて表せ。 (3)この光線がガラス棒に入射してから反対の端面に到達するまでにかかる時間を求め よ。 01 を用いずに表せ。

一応考えてみたんですけど、 分からないので教えてください🙇‍♀️

③ 放射線に関する記述のうち、適切なものはどれか。 1. 放射線の人体への影響を表す単位は、ベクレルである。 2 放射線の人体への影響は、リンパ組織よりも脂肪組織の方が大きい。 3. α線放出核種の人体への影響は、体外被曝よりも体内被曝の方が大きい。 蛍光現象を利用する放射線検出器として、 例えばGM 係数管がある。 (39) Y線と物質との相互作用の記述のうち、 適切なものはどれか。 線の実体は、X線と同じ電子である。 2. 線の放射前後では、核種の原子番号は変化しないが質量数は減少する。 く 3.γ線がエネルギーの全てを電子に与えて、 消滅する現象をコンプトン効果という。 4 線がエネルギーの一部を電子に与えた時、 飛び出す電子を光電子という。 5. 高エネルギー (1,022MeV 以上)の線が、原子核近傍で電子と陽電子を生成する現象を電子対生成という。 光の性質に関する記述のうち、不適切なものはどれか。 2. 光の屈折率は、 短波長の光の方が長波長の光に比べて大きい。 ラマン散乱とは、入射光と異なるエネルギーの光が散乱される現象である。 3. ストークスラマン散乱では、散乱光の波長は入射光の波長よりも短い。 4. ストークスラマン散乱では、入射光の振動数よりも散乱光の振動数は小さい。 レーリー散乱は、入射光の波長に比べて物質の粒子径が大きい場合の光散乱である。 ④40 電磁波の吸収と分子のエネルギー準位間の遷移に関する次の記述のうち、不適切なものはどれか。 電子遷移に関係する電磁波は、 紫外線である。 2. マイクロ波を照射すると、 分子の回転準位の変化が起こる。 3. 吸収される電磁波の振動数と、エネルギー準位間の差には比例の関係がある。 4. 分子の振動、 回転、 電子遷移のうち、 電子遷移に伴って吸収される電磁波の波長が最も長い。 5. 分子が光を吸収した後、 三重項状態から基底状態へ移行する際に発せられる光をリン光という。

まる4ってどういうことですか？ なんで電場と磁場が出てくるんですか？

像の方が小さい。 よって, ②は誤っている。 ③ : 光の位相は反射で変化する場合があるが, 屈折で変化する ことはない。 よって, ③は正しい。 ④:光は,電場と磁場が進行方向に対して垂直に振動する波な ので横波である。横波なので,一つの方向にだけ振動する偏光を つくることができる。 よって, ④は正しい。 ⑤ : 光の分散は, 波長によって屈折率がわずかに異なることに よって生じる現象である。 雨上がりに虹が見えるのは, 空中の水 滴によって光が屈折するときに分散が起こるからである。 よっ て, ⑤は正しい。

問4の答えが(ニ)なのですが、なぜかわからないので教えて欲しいです！

[3] 以下の問の答を記入せよ。 図1に示すように、屈折率 n(n, 1), 厚み Dの透明な樹脂の一方の面に平坦な金属の 板を接着し, 金属をつけていない方の面に, 屈折率 n の半円柱状のガラスを密着させた。 このときレーザー光線をガラス表面に垂直に, 0点を通るように入射させる。 ガラスと樹脂 の境界面に角度iで入射したレーザー光線は,角度rで屈折した後,光線は金属面で反射し 樹脂と空気の境界面上のP点から角度0で出ていった。空気の屈折率を1として,以下の 問に答えよ。 ガラス N2 樹脂 D N1 図 1 問1 屈折率 n を,n, i, rを用いて表せ。 レーザー光線が0点を通過するようにしたまま, 角度iを大きくしていくと, ちょうど i=icのとき,P点で全反射が起こった。 また,このとき OPの長さはLだった。 JR 問2 屈折率n を, ic を用いて表せ。 問3 屈折率を,LとDを用いて表せ。 問4 ガラスの材質を変えて屈折率n が変化しても,角度を調節することにより,P点 で全反射が起こるようにしたい。 これが可能であるための必要十分条件を、次の(イ)~(ホ) の中から一つ選べ。 (イ) n2 >n1 (口) n < ni (ハ) n2=n1 (二) n2 >1 (ホ) n2 1

4 光Iが屈折率小➡️大というのはどこを見ればわかるのでしょうか

3 屈折 む距離はいくらか。 光を垂直に当てた。 表面で反射する光Ⅰと, 膜に入って裏面で反射し、再 4 空気中にある厚さd, 屈折率nの薄膜(表面と裏面は平行)の表面に,単色 び空気中に出てくる光Ⅱ との経路差と光路差はいくらか。 また, 光Iと 光Ⅱの反射による位相の変化はどうなるか。 明線となる条件は「経路差=mi」 中央の明線はm=0であるから,その隣 の明線はm=1である。 したがって |PS-PS2|=入 入の1倍 2 明線となる条件 「dsin0=m入」 より (2.0×10) xsin30°=2入 よって 入 =5.0×10-7m 3 光路長=屈折率 × 距離 = nd 4 図より 経路差 =2d. 光路差 = 屈折率× 経路差 = 2nd " 光Iは屈折率小大の反射なので 位相 がずれる (半波長分変化する)。 光IIは屈折率大小の反射なので、位相 は変化しない。

⑴はどうして1枚目のような式になりますか?私は2枚目のように解きました。絶対屈折率をかければ光路差になるので

例題 91 絶対屈折率1.5の油膜が水面に広がっ ている。 この油膜に真上から波長 6.0×10mの単色光を当て, その反射 光を観察する。 空気の絶対屈折率は1.0, 水の絶対屈折率は1.3とする。 (1)この光の油膜中での波長はいくらか。 空気 (1.0) 油 (1.5) 水 (1.3) (2) 油膜の表面での反射は固定端反射と同じであり、裏面(水との 境界)での反射は自由端反射と同じである。 この光の反射光が強 め合う最小の油膜の厚さはいくらか。 (1)屈折率 1.5の油膜中における光の波長は 6.0×10-7 λ'=- = 1.5 1.5 =4.0×10-7 〔m〕 図のよ に置かれ 薄膜に, αで入り る。 経 光と (1) (2) い (2) 屈折率の小さな空気から屈折率の大きな油へ進む光の反射では,固定端 反射と同じ反射が起こり, 反射の際に半波長分のずれ (π〔rad〕 だけ位相 のずれ)が生じる。一方, 屈折率の大きな油から屈折率の小さな水へ進む 光の反射では,自由端反射と同じ反射が起こる。このように、固定端反射 が1回ある場合の干渉条件は, 強め合い(光路差)=m+1)入 弱め合い : (光路差) = m入 , となる。ここで,入は真空中の波長は整数である。 油膜の表面で反射した光と、裏面で反射した光の光路差は油膜の厚さを dとして, 2×1.5×dとなり,反射による位相のずれを考慮して,反射光 が強め合う条件は, 2x1.5xd=6.0×10-7x (m+ n+1/2)(m=0,1,2, ...) d=2.0 × 10-¹× (m+) dの最小値 do は, m = 0 とおいて do = 2.0×107× 2 =1.0 × 10-7 (m) (1)

光の回折と干渉 221はm＝1として計算するのに222はm＝0として計算するのはなぜですか？ ⚠︎書いてる式はまちがってます

° 221薄膜による干渉 ガラスに光が入射する とガラス表面で反射が起こり、 自分自身がガラス面 に映り込む。この映り込みを防止するため, ガラス 表面に屈折率1.37 の反射防止膜を施す。 ただし、 ガラスの屈折率は反射防止膜より大きいものとする。 (1) 波長 5.5×10-7mの光がガラス面に対して垂直 に入射したときの映り込みを防ぎたいとき, 反射 防止膜の最小の厚さはいくらか。 2.74xd=5.5×107×1 -7 2.00×10-m (2)この光が反射防止膜に斜めに入射し、屈折角が 30°のときの映り込みを防ぎたいとき,反射防止 膜の最小の厚さはいくらか。 3=1.73 とする。 2 2.14×133=5.5×10-7 2.3×10-7 222 くさび形空気層による干渉 図のよう にくさび形の空気層をつくり,真上から波長 6.0×10-7mの光を当てたところ、多数の縞模様が 現れた。 ガラス板が接しているところから最も近い 明線の位置の,ガラス板間の空気層の厚さはいくら か。 明線 6.0×10-7+3.0×10 = 2d ここの空気層の厚さだよ m=0

(4)で1より大きかったら全反射するとなるんですか？ どなたか教えてください！

[知識] 発展問題 417. 光ファイバーの原理 屈折率1.5の 平面ガラス板の上下を, 屈折率 n (n <1.5)の媒質ではさみ, 左端A. 右端 Bの外側は真空とする。 この平面ガラス の端Aから入射角 0で光が紙面に平行 に入射した。 A 419 C 玉 社 屈折率 n 7 B 屈折率 1.5 屈折率 n (1) 光が入射角で平面ガラス板に入射したときの屈折角を0' とする。このとき, sin' を求めよ。 (2) (1)の状況で入射した光が上下の境界面で全反射される条件を, 屈折角 6' を用いて 求めよ。 ただし, 平面ガラス板の長さはその厚さに比べて十分に大きく, 一度も境界 面で全反射せずに端Bに達することはないとする。 mo SI (3)(1)と(2)の結果から8' を消去し、入射した光が上下の境界面で全反射される条件 は, sin0 がいくらよりも小さいときか求めよ。 (4) 入射角によらず, 入射した光が上下の境界面で全反射される条件は,nがいくら よりも小さいときか求めよ。 光が端Aで垂直に入射する場合は考えないとする。 (知識 418 組