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基本例題55
海の干渉
例題
解説動画
第1章
波動
基本問題 413,414
屈折率 1.4のガラスの表面に屈折率1.5の薄膜をつくり, 波長6.0×10-7m 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) 反射光が強めあう場合の, 最小の膜の厚さはいくらか。
dec
(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けると,膜に垂直に入
射させた光の反射光は強めあうか, 弱めあうか。
指針
薄膜の上面,下面での反射光が干渉
する。 薄膜の厚さをd とすると, 経路差は2dで
ある。 経路差が生じる部分は薄膜中にあるので,
薄膜中の波長で干渉条件を考える。 このとき,反
射における位相のずれに注意する。
解説 (1) 屈折率のより大きい媒質との
境界面で反射するとき, 反射光の位相がずれ
る。 薄膜の上面Aにおける反射では位相がず
れ,下面Bにおける反
ずれる
射では位相は変化しな
い。薄膜中の波長は,
'] = d/nである。 膜厚
をd とすると,経路差は往復分の距離 2dであ
り,m=0, 1, 2, ･･･として, 経路差が半波長
入′/2の (2m+1) 倍のときに反射光が強めあう。
X'
入
=(2m+1)-
2
…
2d=m+1)
最小の厚さはm=0のときなので,各数値を代
入して,
I
6.0×10 -7
2d=(0+1)
d=1.0×10-7m
2×1.5
A
変化しない
B
(2) 薄膜の上面, 下面のそれぞれで,反射光の位
相がずれる。したがって, 式 ① は弱めあう条
件となる。 弱めあう
Onia,
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