【物理、光の性質、フィゾーの光速測定】 2枚目に書いたんですけど、これが質問です。 ずっと考えても調べても出てきませんでした。 教えて欲しいです

例題 フィゾーの光速測定 AP₁ ・ゾーは、右図のような装置を用いて, 初めて地球上で光速を測定した。最初,歯車 止まっているときには、歯の間を光が通り, 遠くにある平面鏡に反射して再び歯の間を通 り抜けて戻ってくる。歯車を回転させると, 光が反射して戻ってくる間に歯が動くので 回転数を上げていてことで反射光が歯に遮ら れてしだいに暗くなる。 さらに回転を速くし ていくと,再び明るく見えるようになり, 最 でも明るくなるときの回数から光速が求められる。 いま 歯数4000の歯車を用い ると、回転数が毎秒201 回転数が毎秒20回になったときに初めて最も明るくなり、光速の値として /3.0 x 10°m/s が得られた。 歯車と平面鏡との間の距離はいくらか。 Plate UTA 2 反射光が一度暗くなって再 び明るくなるのは, 歯が1コマ 分だけずれたことによる。 センサー 84 フィジーの光速測定 歯がコマ分回転した時 間と、光が歯と平面鏡と の間を1復めた時間とが 4個/IS 1849年,8.6kmの距離に光を往復させて光速測定を行った。 1960 半線の奴 光源 3.0×10+ S 観測者 解答 反射光が最も明るく見えるのは、歯 車の歯が1コマ動く間に, 光が歯車から 平面鏡までの距離L [m]の区間を1往復 2L 3.0×10° ハーフミラー このときするときである。 光の通り道を1s間に 通過する歯の数は、 1000×30=3.0×10 [個/s] 歯車の歯が1コマ動くのに要する時間は、 るから、 1 id H 歯車 V ･276 1 3.0×10^ 平面鏡 1コマ 光 sであ NA-AM ゆえに, L = 5.0×10'[m〕

この問題の答えは 3つ なのですが、なぜ 3つ なのか分からないので教えてください🙇‍♀️

(5) 図6のように、平面鏡の前に小球を置いた。 点Oからは鏡 にうつる小球の像はいくつ見えるか。 A (1) ① オ a 図6:00 平面鏡 ■ 平面鏡 O

この問題の答えは ウ なのですが、なぜ ウ になるのか分からないので教えてください🙇‍♀️

物体PQ 美像 ②物体PQより大きい虚像 (4) 図5のように平面鏡を配置し, 光源Sから平面鏡Aに光を 入射させた。この光が平面鏡Bで反射した後の光の道すじと して最も適当なものを1つ選び, 記号で答えよ。 aa TH 5.28 034 S 平面鏡A OVS S 平面鏡 B I 148

解説のガラス中の距離d=真空中の距離dというのが理解できません🙇

(3) 光が距離 2tm (4) 光の速さc 〔m/s] を, n, m, lを用いて表せ。 328 ガラス中の光 真空中を進む光(波長込) が屈折率 n のガラスに入射した。 (1) 真空中の距離dの区間における光波の波の数はいくつか。 (2) ガラス中の距離dの区間における光波の波の数はいくつか。 (3) 真空中で (2)の場合と同じ数の波が含まれる区間の長さはい くらか。 図のように 光が平面鏡に入射している 光WWW 真空 ガラス \he

（３） m+1じゃないですか？

(2) ス 光はA,Bに逆位相で達している。 すなわち, スリットSからA, B までの経路差 SA-SBが, 半波長 1/2の奇数倍となる。 SA, SB の それぞれを斜辺とする直角三角形において, 三平方の定理から (図2), SA=√/P+ (x+2) =√/1+ ( x + 1/² ) ² = 1 { 1 + 2 ( x + 1/² ) } SB=√/P+(2-x) =√/1+ (1/2 = x ) ² = 1 { 1 + 1² ( 1 / ² = ² ) } これから, SA-SB|=d 経路差 [SA-SB | が入/2の奇数倍となるので. 入 d=(2N+1)/12 y=(N+12) 12 (3) スクリーン XX' を移動させる前,点Pが次の明線となる条件は, 入 (1) の結果から, d=2mx/1/23 =mi... ① dx は変化しないので, Lが大きくなると, 条件式を満たすmは 小さくなる。したがって, XX' と AB の距離がL+ 4L になったとき, P は (m-1) 次の明線になる。この条件式は, =(m-1)入...② X L+AL 式 ① ② の辺々を割ると, d- V 424. ロイド鏡 解答 最も近い輝点: L+AL L SL m m-1 9LA Ad AL= LA 5番目の輝点: 4d' 指針ロイド鏡は,スリットSから直接届く光と,平面鏡 で反射して届く光を干渉させる実験装置である。鏡で反射す るとき,入射角と反射角は等しく, 反射光の経路の長さ(S→ DE) は, 鏡に対してSと対称な位置S'からEまでの長さ と等しくなる。すなわち, ヤングの実験と同様に考えること ができる。 ただし、鏡で反射した光の位相が逆になることを S' || 考慮する必要がある。 解説 鏡に対してSと対称な位置S' は, 鏡から距離dはなれている。 L m-1 スクリーン上の点をEとすると, 鏡で反射する光の経路の長さ (SD →E) 直接Eに届く光とS' Od, y la 112 分に小さいの一 同様の近似を用 図2はSを させたとして が､A側に移動 しても、同じ れる。 また。 しても、同じ れる。 図 2 OLが大きく て、隣りあう 4x=LA/dt り明は点 かる向きに利 D SE

（1）答えは、どちらもSに戻る　です。 解説に点Oで反射した光は球面鏡M 2に垂直に入射する、とあります なぜ垂直に入射するのですか？

[解] 164 フーコーの光速測定 右図のような, 点 0 を中心に回転 できる平面鏡 M, と, 0 を中心とする半径 L[m]の球面鏡 M2 KORONA JONE U がある。 (1) M, を固定して点Sから光線を0に入射させると,M,, M2 で反射した光線はどこに戻るか。 また, M, を0 [°] だけを見 回転した位置(右図の破線) に固定したときはどうか。 M2 ・L・ M1 So [ (2)Sを出た光が, M, で反射してから M2 に達し,再び M, に戻ってくるまでに M が [°]だけ回転したとき, M, に戻ってきた光線は, M, で反射した後にどう進むか。 (3) M, を 1s間に回転させる。 Sから出て OM を往復し再びM, で反射された光 線が OS となす角度をα〔°〕として, 光速c 〔m/s] をn, L, α を用いて表せ。

(5)が分かりません

平面規を見ながら歩く の像が同時に3つ見える範囲にある点は, 点① ~ 点 ⑩ のうちどの点からどの点までか。 作図に より求め、 解答欄のことばに合わせて答えよ。 (5) 図2において, B が点z に移動した後、図4のように反時計回りにゆっくり回転すると、平 面鏡に映ったBの3つの像はそれぞれどの向きに回転するか。 回転する向きの組み合わせとし て適切なものを,次のア~カの中から選び, 符号で答えよ。 図4 アa, c, e a, c, fa, d, e エ I b, c, f b, d, e 力 b, d, f a B 平面鏡

(1)の鳴り出したおんさの答えがB何ですけど、 なぜBなのか分からないので教えてください。

[7] 次の実験について、あとの各問いに答えなさい。 [実験1] 図1のグラフ 図1 おんさB 0.5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 水面から物体底面までの距離 [cm] は, おんさ A~Eの音 による空気の振動の様 子を表したもので、 横 軸は時間、縦軸は振幅 を表している。なお、グラフの目盛りはどれも同じである。 I. おんさAにおもりをつけて鳴らすと、おもりをつけ図2 る前より低い音になった。 ⅡI. 図2のように、おんさB~Eそれぞれに、おもりを つけたおんさAを向かい合わせて鳴らすと, おんさB~ Eのうちの1つが鳴りだした。 [実験2] Ⅰ. 図3のように、時計を持った人が平面図3 鏡の前に立ち, 鏡にうつった時計の針を 観察すると、図4のように見えた。 ⅡI. Ⅰ の後すぐに、2枚の平面鏡を直角に 合わせた鏡の前に移動し, 図5のように、 鏡を合わせた部分と人を結ぶ線が、 鏡の 面と45°になる位置で,人の正面にうつっ (図3図5は上から見た模式図である。 図6 た時計の針を観察した。 [実験 3] 図6は、円筒形の白色容器を水平な台の上に固定 し、糸をつけた円錐形の小物体を容器の底の中心に置い たときの断面図で, P点, Q点は底面における位置, a ~ eは高さを示している。 なお、目は, 容器のふちからの ぞいたときに, ちょうどP点が見える位置から動かさず に実験を行った。 PQ 小物体 I. a の高さまで水を入れたとき,ちょうどQ点が見えた。 Ⅱ.eの高さまで水を入れたとき, 小物体は見えなかった。 そこで,小物体の が見えるまで糸を少しずつ引きあげた。 ア イ (1) 実験1のⅡIで,鳴りだしたおんさはどれか。 B〜Eの中から1つ選びなさい。 おんさ おんさC 時計 おんさD おんさA 図4 糸 おんさE 図5 鏡 [ おんさ B〜E 目の e d C a

レンズの式と球面鏡の式が同じで、どういう問題の時に1/bの符号を変えるのか、1/fの符号を変えるのかが分かりません。 あと倒立実像や正立虚像になる場合にはどういう規則性があるのですか？ 教えてください。

レンズの式と球面鏡の式が同じで、どういう問題の時に1/bの符号を変えるのか、1/fの符号を変えるのかが分かりません。 あと倒立実像や正立虚像になる場合にはどういう規則性があるのですか？ 教えてください。