光路長が長くなったと考えてはいけないのはなぜですか？(7)です。

U が B」されて見えるという 解答群 位相、 拡大, 千渉, 平行, 垂直, 実像。 回折、 反射, 屈折, 虚像、 倒立, 縮小, 正立。 焦点。 重心 (15 筑波大) 1089. <ヤングの実験) S」 Q から等距離にあり,その間隔は4である。Qと Soを結ぶ直 S。 線はS.S2の中点を通ってSと直角に交わる。この交点0を ird. 0 S2 原点として,図のようにスクリーン上に上向きにx軸をとる。 L W。とW」の間隔しおよびW」とSの間隔Lは, dに比べて十分大きいものとする。以下, 必 W。 W」 S 要ならばッが1より十分小さいときに成りたつ近似式VI1+y=1+を用いよ。 2 x(1) Si, S2 を通過した光がいろいろな方向に進む現象を何というか。 9(2) 点0から×の位置にある点をPとし,×がLより十分小さいとして, 距離 SaPと S.Pの 差をd, L, xで表せ。 9(3) 点0にできる明線を0番目としたとき, m番目(m=0, 1, 2, …)の明線が点Pにでき た。xを入,d, L, mで表せ。 (4) L=50cm, d=0.53mm のとき,干渉縞の間隔は 0.55mm であった。光源の光の波長は 何mか。 9(5) W。と Wiの間隔を広げると,干渉縞の間隔はどうなるか。 o(6) W」とSの間隔を広げると,干渉縞の間隔はどうなるか。 * (7) スリット板 W. とスクリーンSの間を屈折率れの透明な物質で満たすと,干渉の間隔 は何倍になるか。 *(8) スリットS. の部分だけを屈折率n, 厚さaの透明な薄膜でおおうと, 0番目の明線はど れだけ移動するか。 X(9)(8)において移動する向きは上方か, 下方か。 X 10)(3)において1番目の明線を点Oに移動させるには,スリット Soの位置をxの正の向きに どれだけ移動すればよいか。 (1) スリットS。 のスリット幅を広げていくと, スクリーン上の干渉縞はどのように変化する か。理由をつけて説明せよ。 【福岡大)

共通テスト模試の物理、光の屈折について 3️⃣までは分かったのですが、4️⃣が分かりません。なぜ左辺が2ndminとなるのでしょうか？

3 に入れる式または語句として最 4 問3 次ページの文章中の空欄 図3のような屈折率 nが空気よりも大きい薄膜に入射した光のうち, 経路1 の光は薄膜の下面の点Bで反射し、経路2の光は薄膜の上面の点Dで反射して, も適当なものを、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。 この二つの反射光が干渉している。線分 AC は空気中の光の経路に対して垂 直となっていて, これらの光は点Aと点Cで同位相であった。反射のとき 経路2 0 経路1の光のみ位相が一 -元変化 2 経路1 2 経路1の光のみ位相が元変化 D 空気 経路2の光のみ位相が一元変化 A 3 2 し、入射角を色々と 4 O 経路2の光のみ位相がイ変化 薄膜 1 6 経路1と2の光が共に位相が- 27変化 6 経路1と2の光が共に位相が元変化 空気 B と変えていったとき強めあう反射光が存在するための薄膜の厚さの最小値は、 図 3 入 0 4n 入 2n 2 真空中での光の波長を入として, である。 4 duin 2入 n 4入 2 最は1位後るずれるうtadを求れる? n n 0<M<Wa ha M.sin@. = M2 sm0.. Oロ

くさび形薄膜による干渉の理論です。 何故光路差がλ/2なのかが分かりません。解説よろしくおねがいします。

波動 2d = (m+=)入-O トク 明線間隔はダイレクトにも求められ る。隣り合う明線の位置は光路差で入 だけ違う(mが1増せば式①の右辺は 入増す)。そのためには右図で太線部 がであればよい。光が往復するか らだ。赤色部の三角形より 明 明 m m+1 0 -Ax 2 0 2, ;= Axtan0= Ax. : Ax= 20 ニ 2 暗線でも同じこと。

物理、薄膜についてです。写真は教科書を撮ったものなのですが、その緑でマークしたところと黄色でマークしたところがよくわからなかったので質問させていただきました。 緑:なぜ屈折率nをかけると光路差になるのか。 黄色:特に光イのほうがわからないです。 よろしくお願いします🙇‍♀️

図 37 のように,屈折率n,厚さd めに入射する光の干渉 A' 位相が A の薄膜に,光が入射角iで斜めに入射 πずれる E する場合を考える。このうち,A'→ B' 空気 B'→D→E のような表面で反射して目 薄膜 に達する光と, A→B→C→D→E (屈折率n) のような経路を通る光のに着目する。 え 入射波の波面は BB' を経た後,屈 京 不変 折して膜の中に入り, HD上に来る。 H2 5 位相は D' O図 37 藩膜に斜めに入射する光の干渉 したがって,光のの反射直前の位相は, 光③の点経における位相と等しい。 すなわち,光と光のの経路の差は HC+CDで,屈折角をrとすると, HC+CD=HC+CD'=DHD'=2dcosr 0 となり,薄膜の屈折率がnなので, 光路差は2ndcosrとなる。また, 光 のの点Dにおける反射では位相が元(半波長分)だけずれ, 光⑦の点Cにお ける反射では位相のずれが生じない。よって, 千渉条件は次のようになる。 強め合う (明) 入 :2nd cos r=[m+ ;ス=(2m+1) (m=0, 1, 2, …) 2 半波長の奇数倍 弱め合う (暗) :2nd cos r=m>= -2m (m=0, 1, 2, …) 128 2 半波長の偶数倍 このように,光が薄膜に斜めに入射する場合, 屈折率と膜の厚さだけで なく,屈折角によっても光路差は変わる。日中の空からの光のように, い ういろな波長の光が様々な方向から薄膜を照らすときは, 膜を見る方向に よって屈折角が変わるため,強め合う光の色も見る方向で異なるのである。 第3章 光 AAAAL

ヤングの実験、回折格子、薄膜に必要な公式教えてください🙏

なぜ2m＋1=5だけになるんですか？ 2m＋1=4または2m＋1=6にはなりませんか？

のここがポイント 空気(屈折率1.0) から油 (1.5)へ向かう上面での反射では, 位相が逆になる 向かう下面での反射では, 位相は変化しない。経路差は, 油膜の両面間の往 193 解(ア)膜の厚さを d, 油の屈折率をn, 空気中の波長を入とする。2つの反射 光が強めあう条件を,上面の反射だけ位相が逆になることに注意して, す後 経路差で書くと 2d=(m+ 入ロ, (m=0, 1, 2, …) る a 右辺の は, 油膜中の波長である。上の式を入について解き,数値を n 4nd 4×1.5×(4.0×10-7)_ 24×10- 代入すると = m 2m+1 ー ニ 2m+1 2m+1 3.8×10-7m<入ハ7.7×10-7m を満たすのは, 2m+1=5 のときだけで 24×10-7 入= -=4.8×10-7m 5 (イ), (ウ) 反射光が弱められる場合の条件式は 2d=m- (m=1, 2, …) n これをえについて解き, 数値を代入すると 2nd_2×1.5×(4.0×10-7)_ 12×10-7 m 三 ス= m m m 3.8×10-7mS<7.7×10-7m を満たすのは m=2 のとき =6.0×10-7m m=3 のとき入=4.0×10-7m

(4)の問なのですが、反射光が最も弱められるとはどういうことか教えていだたきたいです。 あと、その時の条件がr＝0になる理由も教えていだたきたいです。

基本例題 39 薄膜による光の干渉 ト192,193 図のように,屈折率 n, 厚さdの薄膜を,屈 大気 折率がnより大きい物質の表面につけたものが ある。波長入の単色光を,屈折率1の大気側か ら,この薄膜に入射角iで入射させた。 (1) 光が点Bおよび点Cで反射する前後で位相 は逆になるか。それとも変わらないか。 (2)点Aに入射し点Bで反射して点Cを通過する光と,点Cで反射する光について, 位相差をもたらす経路差と此路差を図の屈折角rを用いてそれぞれ表せ。 (3)(2)で, 両方の光を遠方の点Eで観測したとき, 暗く見えるための条件式を求めよ。 この単色光を薄膜に垂直に入射させたとき,反射光が最も弱められる場合の最 小の膜の厚さdを求めよ。 E 薄膜 屈折率n 物質 DV "B

⑴、⑵と両方が全く分からないので教えてください🙏

16.光波 197 基本例題54 薄膜の干渉 基本問題 411,412 屈折率1.4のガラスの表面に屈折率1.5の進膜をつくり、波長6.0×10-"mの単色光 を膜に垂直に入射させて, その反射光の強度を測る。 次の各問に答えよ。 (1) 反射光の強度が極大になる場合の, 最小の膜の厚さはいくらか。 (2)(1)で求めた厚さの薄膜を, 屈折率1.6のガラスの表面につくると、 膜に垂直に入 射させた反射光の強度はどのようになるか。

経路差と光路差についてです。 光路差の場合ADとECの長さはひとしいのみなせるのでDBCの長さを取ってるのは分かりますが、経路差の場合ADとECは断然違うのにDBCの長さのみで議論してるのは何故ですか。

/新率がnより大きい物質の表面につけたものが ある。波長入の単色光を,屈折率1の大気側か 1 6, この薄膜に入射角iで入射させた。 /) 光が点Bおよび点Cで反射する前後で位相 は逆になるか。それとも変わらないか。 | )点Aに入射し点Bで反射して点Cを通過する光と,点Cで反射する光について, 位相差をもたらす経路差と光路差を図の屈折角rを用いてそれぞれ表せ。 | 8) (2)で, 両方の光を遠方の点Eで観測したとき, 暗く見えるための条件式を求めよ。 図のよ E A 薄膜 D 屈折率n 物質 B | この単色光を薄膜に垂直に入射させたとき,反射光が最も弱められる場合の最 小の膜の厚さdを求めよ。 R 点Cでの反射はいずれも,屈折率小の媒質から大の媒質へ入射する場合なので, 位 出が変化する。強めあい·弱めあいの条件式を光路差で書くときは, 真空中(または空気中) の波長を用いる(経路差で書くときは, 膜中の波長を用いる)。(4)は垂直入射なので, r=0° 圏 (1)点C:屈折率小の媒質から屈折率大 の媒質へ入射する場合なので, 反 射の際,位相は逆になる。 点B:物質の屈折率は膜の屈折率よ り大きいから,点Cと同様, 反射 の際,位相は逆になる。 (2) 図より 経路差 (3)点Bと点Cの反射で,ともに位相が逆に なるので,暗く見えるための条件式を,光 路差で考えれば 2nd cos r= (m=0, 1, 2, …) 1)A 「注経路差では 2dcosr={ m+ 同性土 → 2/n (4) r=0° より cosr=1 だから, ①式より 大BC? =DC 2nd-(m D =2d cosr 光路差 最小の膜の厚さは, m=0 より よって d=A 4n =n×経路差 2nd= 2 =2nd cos r OINT 強めあい·弱めあいの条件式 ●経路差で書くとき…膜中の波長を用いる プロ路差で書くとき…真空中(または空気中)の波長を用いる

物理の光の干渉と回折の問題です。 (3)で点Bと点Cにおいて位相が逆になるのに、なぜ暗く見えるのですか？ 逆と逆で変わらなくなり、mλにならないのですか？ 得意な方教えていただきたいです🙏

当たりの本数は 1 2.0×10-3=5.0×10°本 基本例題 68 薄膜による光の干渉歩 「図のように,屈択折率 n, 厚さdの薄膜を,屈 大気 >339,340 物 /折率がnより大きい物質の表面につけたものが ある。波長えの単色光を,屈折率1の大気側か この薄膜に入射角iで入射させた。 E |山 光が点Bおよび点Cで反射する前後で位相 は逆になるか。それとも変わらないか。 ら, 薄膜 屈折率 n 物質 | 2.点Aに入射し点Bで反射して点Cを通過する光と, 点Cで反射する光について, 位相差をもたらす経路差と光路差を図の屈折角rを用いてそれぞれ表せ。 | 8 12)で, 両方の光を遠方の点Eで観測したとき, 暗く見えるための条件式を求めよ。 | 4)この単色光を薄膜に垂直に入射させたとき, 反射光が最も弱められる場合の最 小の膜の厚さdを求めよ。 のB.点Cでの反射はいずれも,屈折率小の媒質から大の媒質へ入射する場合なので, 位 超が変化する。強めあい·弱めあいの条件式を光路差で書くときは,真空中(または空気中) の渡長を用いる(経路差で書くときは, 膜中の波長を用いる)。(4)は垂直入射なので, r=0° (1)点C:屈折率小の媒質から屈折率大 の媒質へ入射する場合なので, 反 射の際,位相は逆になる。 点B:物質の屈折率は膜の屈折率よ り大きいから,点Cと同様,反射 の際,位相は逆になる。 (2)図より (3)点Bと点Cの反射で, ともに位相が逆に なるので,暗く見えるための条件式を, 光 路差で考えれば 2nd cos r=| m+ (m=0, 1, 2, …) 「注経路差では 2dcosr={m+ 経路差 (4) r=0° より cosr=1 だから, ①式より =DB+BC 2nd=(m+}h =DC =2d cosr 光路差 =n×経路差 アイD B 最小の膜の厚さは, m=0 より 4n NC 2nd= よってd= 2 =2nd cos r POINT 強めあい·弱めあいの条件式 経路差で書くとき…膜中の波長を用いる ●光路差で書くとき…真空中(または空気中)の波長を用いる