物理の回折格子による光の干渉の問題です。 この問題は普通と左右逆向きに回折格子を使っていて、左側（スリット側）で“回折”、右側で“屈折”しています。光路差は回折でのみ生じるので左側でしか生じませんよね？ だから別解の方は理解できました。ただ、上の解答は光路差が生じる... 続きを読む

解答 u (3) 図2で, 隣りあうスリットを通る2本の光線 の経路に注目して, その光路差を考えると, ガラス中の経路は同じ長さなので, 空気中に 出てからの光路差 (経路差)はdsin 0"で p ある。強めあう条件より 20° dsin 0" = m入 dsind" ma sin 0" 図2 1p 【別解】 図3のように, ガラス中での回折による隣 りあう経路差はdsin 0'であり, ガラス中の 波長は入'である。屈折によっては光路差は 生じないので,強めあう条件は |P u ma dsin 0'= ma'= と u (同じことだが, 光路差を用いた表現では強 dsin ' めあう条件はndsin 0'= mnA) 図3 また, 屈折の法則より nsin 0'= sin 0" 以上の式より mA sin 0" 解答 yu p

力学 瞬間の速度はその点での接線から求めると思っていたのですがなぜacベクトル/2toが点bの瞬間の速度になるのでしょうか、？？ acベクトル/2toが点bに接していたら納得できるのですが接していないのでもやもやしてしまいます。。どなたか教えて下さると幸いです🥲

模試 第3回 第4問 次の文章(A· B)を読み, 問い(問1~5)に答えよ。(配点 25) 二人は,図1を見ながら気づいたことを話し合った。 大郎:ガラス王が通る縦の太線は等間隔になっているね。 花子:鉛直方向について見ると. 隣り合うガラス玉の間隔は次第に狭くなり 最 高点を通過した後,次第に広くなっているわ。 十郎:重力の影響で, 鉛直方向の運動は等速運動にならないんだ。図から、平均 A 花子と太郎は, 学校で放物運動の実験を行った。実験は, 投射装置から右上向 きに打ち出した白いガラス玉を, 暗幕を背景に, 一定の発光周期をもつマルチス トロボ装置で撮影するというものである。また, 写真に重ねて,縦横それぞれに 等間隔に平行線を引き, その座標を読み取れるようにした。縦線はガラス玉の水 の速度を求めていけば, 重力加速度の大きさがわかると思う。 平位置を表す線であり, 横線はガラス玉の高さを表す線である。図1は,この写 花子:平均の速度は斜め方向になるわね。平均の速度をベクトルで表してみまし 真をトレーシングペーパーに写し取ったものであり,ガラス玉の像(位置)に,左 よう。 から順番にa, b, …, 1 と名前をつけた。 マルチストロボ装置の発光周期は4ls)= 20 1 sである。また縦および横の太線 の間隔は 4.9×10-?m であり, 横の太線の間は細線で分割されている。 20 高さ g e d bz 空k a 1 4.7メ10 水平位置 図 1 - 20 - - 21 -

光 図アの光は上向きだから、下から見ると図アの光は見えませんよね？？ 同様に図ウの光は上からだと見えませんよね？？ だから上から見た時と下から見た時のの光の干渉の仕方が変わってくるという解釈であっていますか？？

問題100 では,2枚のガラス板の間のくさび形の空気層によ 渉する。千渉稿は,レンズと平面ガラスの接点を中心とする同心円に なる。これをニュートンリングという(中心付近は暗い円板になる)。 る千渉を調べたが, ニューントリングも同様に, レンズと平面 ガラスの間の空気層による干渉である。上から見たとき, 解答 解説141 101 の 問2 の 問3 の 問1 レンズと平面ガラスのすき間の部分で経路差が生じ, 光が干 問4 0, 0 問1 に、隣り合う明リングのdの差は今であるから, 中心から離 d B れるにつれて明リングの間隔は狭くなる。よって干渉縞の間隔 は中心から離れるにつれて狭くなる。 問2 隣り合う明リングのdの 図ア は、 差はっであり,青の光の波長は赤 2 の光の波長より短いから, 青の光 の方が干渉稿の問隔は狭い。 問3 光のエネルギーを考えれ ば,反射光が強いとき, 透過光は 弱くなることは明らかである。し たがって, 平面ガラスの下から見 れば,上から見た干渉縞の明暗が 逆転した縞が見える。 答は②。 また,千渉の条件からも考えることができる。上から見た場合, 図アの点Bで反射する レンズ 中心 明 明明 平面ガラス 図イ ときに位相がェずれることに注意して, 干渉の条件は, m=0, 1, 2, …… として, (m+)(強め合う) 2d= 1m> (弱め合う) である。一方,下から見た場合, 図ウの点A, Bの反射により2 回位相がェずれるから, 千渉の条件は, (強め合う) 下がら児たときに光が 2d= n+ (弱め合う) Tだに フォ うけ向中 である。これらから, 上から見たとき強め合えば, 下から見たとき弱め合うことが分かる。 うぞじゃないと見えなり。 の) ー たんら、図のE下は) みえスいが 明 イノに変えて、

3枚目の式の右辺がなんでこうなるかが分かりません。 d/xじゃダメなんですか?

B 金属箔の厚さをできる限り正確に(有効数字の桁数をより多く)測定した、 図4のように,2枚の平面ガラスを重ねて, ガラスが接している点0から Lの位置に厚さDの金属箔をはさんだ。真上から波長1の単色光を当てて 60 2021年度:物理/本試験(第2日程) 光と下のガラスの上面で反射する光の経路差は2dとなる。ただし, 空気の屈折 にお た て,平面ガラス間の空気層の厚さをdとすると, 上のガラスの下面で反射する 率を1とする。 反射光 e 入射光 とされ 次のの ともに定 平面ガラス 平面ガラス 金属箱 D x 図 4 問 4 金属箔の厚さDを表す式として正しいものを, 次の①~⑥のうちかァー つ選べ。D= 19 LAx 0 LAx 21 2 LAx LA の 24x LA 2 LA 4x 4x

高校2年生です。物理基礎の波に関する質問です。 振り子の共振の質問についてなのですが答えは ア　イ　ウ　エのどれなんでしょうか。 そう考えられる理由も教えてほしいです🙇🏻‍♂️

実験 14 振り子の共振 固有振動の周期を測定する。 2振り子を写真のように横糸に連ねる。 30cm の振り子Bを振り,その後の運動 B E のようすを観察する。 a しばらくすると,振れが大きくなるのはどの振り子だろうか? F C ア.振り子Bの隣の振り子A, C イ.振り子Bよりも糸が短い振り子 A, D ウ.振り子Bと糸の長さが同じ振り子E エ.振り子Bよりも糸が長い振り子 C, F 25 り 1 共鳴は,共振と同じ意味で用いられるが, 一般に音波に関係する共振をさすことが多い。 第2章 音|177

(6)番が分からないです。教えて下さいお願いします(土下座)

221 波の反射と定常波 右図のように, 媒質がェ軸 に沿って置かれており,原点Oに波源がある。 2=0 における媒質の位置を P, x=Xにおける媒質の位置 をQとする。波源による時刻tにおけるPの変位は, ル=Asin2zff と表され,この振幅 A, 振動数fの単振 動は、速さゅの正弦波Iとしてx軸の正の向きに伝 わっていく。x=L(>0) の位置にx軸に垂直な壁があ り、波はこの壁で自由端反射をする。 波は減衰するこ となく伝わり,反射によっても減衰することはないも 69: のとする。なお, sina+sinβ=2sin“; cos “ Chapter 壁 16 波I Qまし× P X Y6 0 x=X L x=L a+8 2 a-B 2 を用いてよい。 (1) 波源を出た波Iが,座標エ=X(0<X<L)に到達するのに必要な時間もはいくらか。 (2) 波Iによる時刻!におけるQの変位 yは, 時間もだけ前の時刻t-ちにおけるPの 変位に等しいことを用いて, nを A, f, t, t,で表せ。 (3) 波源を出た波が, 壁で反射されて, 再び座標r=X に到達するのに必要な時間な はいくらか。 (4) この反射された波Ⅱによる時刻tにおける Qの変位 yeを, A, f. t. aで表せ。 (5) Qの変位yは, 波Iによる変位yと波Iによる変位y:の和となる。yをXの関数 とtの関数との積の形で表せ。 (6) 波Iと波Iとが重ね合わさった波の, 座標z=X における振幅はいくらか。 (7) 隣り合う腹と腹との間隔はいくらか。

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。

(3)で小球が最高点に達した時、２物体の速度が等しくなる理由を教えて下さい。 解説を読んでも分からなかったです。 どなたかよろしくお願いします。

17 保存則 53 17 保存則 曲面 AB と突起Wからなる質量 Mの台が水平な床上にあり,台の左 側は床に固定されたストッパーSに 接している。Bの近くは水平面とな っていて,そこからんだけ高い位置 にあるA点で質量 m(m<M)の小 A小球 m W S M B 床 球を静かに放した。小球は曲面を滑り降りて突起w に弾性衝突し,台 はSから離れ,小球は曲面を逆方向に上り始めた。台や床の摩擦はな く,重力加速度をgとする。 (1) 突起Wと衝突する直前の小球の速さはいくらか。 (2) 小球が Wと衝突した直後の, 小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (3) 小球が曲面を上り, 最高点に達したときの台の速さはいくらか。 また,最高点の高さ(Bからの高さ)はいくらか。 次に,ストッパー Sをはずして,台が静止した状態で,小球をA点 で静かに放す。 (4) Wに衝突する直前の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (5) Wとの衝突後,小球が達する最高点の高さはいくらか。 F (東京電機大+日本大) Level(1) ★★ (2) ★ (3) ★ (4), (5) ★★ Point & Hint (2) 弾性衝突は運動エネルギーが保存される衝突だが, 反発係数 e=1 で扱いた い。 (3) 最高点に達したとき, 小球は台に対して一瞬止まる。水平方向には外力がない ので,ある保存則が成り立つ。後半はもう一つの保存則を用いる。 ただし, 物体 系に対して適用する。 (4) 2つの保存則の成立。 (5) (3)と同様に考えるのが正攻法だが, ……もっとスッキリと解ける。

図bの磁力線の書き方が分かりません

B B フレミングの左手の法則を用いればよい。 F=IBl [N) 3者は直交 でんじりょく 鉱磁力Fは向きまで決められること。 High 図aのような右向きの一様な磁場と, 手前向 きの電流Iがつくる反時計回りの磁場を合成す ると,図bのようになる。電流の上側では磁場 が打ち消し合って磁力線がまばらになり, 電流 の下側では強め合って磁力線が密になる。磁力 線が縮もうとする性質と隣どうしが押し合う性 質がともに電流に上向きの力を与える。 まったく別な見方としては, 図aで電流は赤 点線の磁場を通して磁石に(N, S共に)下向き の力を与える。その反作用として電流は上向き の力を受けると考えることもできる。 N S 図a コ F N S 図b TO

解き方と解答をお教えいただきたいです。 問ごとでも構いません。 よろしくお願いいたします。

図4のように,スリット板の複スリットS.. Szに波長えの単色光を同位相で入射させた ところ、スリット板に平行に置かれたスクリーン上に等間隔の明暗の縞模様が現れた。こ のとき, Si, S2の垂直二等分線とスクリーンが交わる点点Oに最も明るい明線が現れた。Si I とS2の距離をd、 スリット板とスクリーンの距離をし, 点Oから距離xだけ離れたスクリー ン上の点をPとする。ただし、d, ×はLにくらべて十分に小さく,S」からPまでの距離 S.PとS:からPまでの距離S: Pの差S」P-S:Pは, SiP-S:P=と表せ,点P以外のス クリーン上のほかの点でも同様の式が成り立つものとする。 スクリーン上の 縞模様のようす (黒い部分が暗線) 暗 明…2番目の明線 暗 明…1番目の明線 暗 明…0 番目の明線 暗 明 スクリーン P スリット板 IS2 x 単色光 S」 L- 図 4 図4のように,点0に現れた明線を0番目の明線としたとき,点Pには2番目の明線が現 れた。 問5 SiP-S2Pを入を用いて表すとどのようになるか。正しいものを,次の1~5のう ちから一つ選び, 番号で答えよ。 1。 5 4 2 3 え 4 2 問6 次の1~3の操作のうち, スクリーン上の隣り合う明線の間隔が大きくなるものは どれか。1~3のうちからすべて選び, 番号で答えよ。ただし, 解答の順序は問わな い。また,該当するものがない場合には「なし」と答えよ。 1 dを大きくする 2 Lを大きくする 3 入を大きくする 暗明暗