(3)から分かりません。教えて欲しいです。よろしくお願いいたします。

図1のように,極板 P, R間の間隔が3dで, 面積Sの平行板コンデンサーが真空中に置かれ ている。このコンデンサーには電圧Vの電池とスイッチが接続されており, 電位の基準となる ように極板Rが接地されている。 最初、 スイッチは開いており, 極板P, R は帯電していな い。真空の誘電率を so として, 次の問(1)~(5)に答えよ。 ただし, 極板の面積は十分大きく, 極 板の端の影響は無視できるものとする。 3 (1) このコンデンサーの電気容量を求めよ。 スイッチを閉じ, 十分に時間が経過した後, スイッチを開き, 極板Pと極板Rを平行に保っ たまま,極板 P, R間の間隔を5dにした。 (2) 極板Pの電位を求めよ。 次に、極板P, R間の間隔を3dに戻してスイッチを閉じた。十分に時間が経過した後, 図2 のように、極板 P, R と同じ形で帯電していない博い導体板Aを, 極板 P, R と端の位置が一致 するように,極板Rからdだけ離して平行に挿入した。 (3) 導体板A の電位を求めよ。 さらに、図3のように, 導体板 Aと極板Rの間を比誘電率2の誘電体で完全に満たした後, 十分に時間が経過した。 (4) 導体板Aの電位を求めよ。 (5) 極板Pに蓄えられている電気量を求めよ。 極板P 極板P スイッチ スイッチ |2d 3d 導体板A 電池 電池 極板R 極板R 図1 図2

(3)の電位の求め方が分からないので教えて欲しいです。 よろしくお願いいたしますm(_ _)m

図1のように、 極板P, R間の間隔が3dで、 面積Sの平行板コンデンサーが真空中に置かれ 3 ている。このコンデンサーには電圧 Vの電池とスイッチが接続されており、 位の基準となる トうに極板Rが接地されている。 最初, スイッチは開いており, 極板P, Rは帯電していな い、真空の誘電率を として, 次の問1)~15)に答えよ。 ただし, 極板の面積は十分大きく, 極 板の端の影響は無視できるものとする。 (1) このコンデンサーの電気容量を求めよ。 スイッチを閉じ、十分に時間が経過した後, スイッチを開き, 極板Pと極板Rを平行に保っ たまま,極板 P, R間の間隔を5dにした。 (2) 極板Pの電位を求めよ。 次に、極板P, R間の間隔を3dに戻してスイッチを閉じた。十分に時間が経過した後, 図 2 のように、極板P, R と同じ形で帯電していない薄い導体板 A を, 極板P, R と端の位置が一致 するように、極板Rから4だけ離して平行に挿入した。 (3) 導体板A の電位を求めよ。 さらに、図3のように, 導体板Aと極板R の間を比誘電率2の誘電体で完全に満たした後、 十分に時間が経過した。 (4) 導体板A の電位を求めよ。 (5) 極板Pに蓄えられている電気量を求めよ。 極板P 極板P スイッチ スイッチ 2d |3d 導体板A 電池 電池 極板R 極板R 図1 図2

2問ともよくわかりません。薄膜、ガラス2つの屈折率が出てきてどう計算すればいいかわかりません教えてください。

16. 光波 197 基本例題54 薄膜の干渉 回折率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 0 の基本問題411, 412 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。 )(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。 薄膜の上面,下面での反射光が干渉 指針 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。 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 /2の(2m+1)倍のときに反射光が強めあう。 O… (I+ 4)=PZ 最小の厚さは m=0 のときなので、 各数値を代 (1) 屈折率のより大きい媒質との 境界面で反射するとき, 反射光の位相が元ずれ る。薄膜の上面Aにおける反射では位相が元ず れ,下面Bにおける反 射では位相は変化しな い。薄膜中の波長は, バ=A/nである。膜厚 6.0×10- -(I+0)=PZ 1Y 2×1.5 中木 () d=1.0×10-m (2) 薄膜の上面, 下面のそれぞれで, 反射光の位 相が元ずれる。したがって, 式①は弱めあう条 件となり,反射光の強度は極小となる。 元ずれる A. 変化しない B

(2)の解き方で、3枚目の自分の解釈は何が違うのでしょうか？ 解説を見てもイマイチ理解できません。

217. レンズのコーティング をおさえるために,表面に薄膜がつけられている。屈折率 天 1.8のレンズの表面に,それよりも小さい屈折率n(>1)の薄 膜をつけ,波長aの光を垂直に入射させる。m=0, 1, 2, … として,次の各問に答えよ。 (1) 反射光が弱めあっているとき, 薄膜の厚さdをn, 入, m を用いて表せ。 をの (2)(1)のとき,薄膜を透過する光は強めあっているか, 弱めあっているか。 (3) n=1.4, A=5.6×10-7mのとき,透過光が強めあう最小のdを求めよ。→例頭33 めがねのレンズは,光の反射 | 反射光 空気 薄膜 直に波長み レンズ 透過光 ン SSS

物理の単振動での質問です。 問142の(2)(3)がわかりません。

0 139 センサー1) センサー42 けた旦 142 m(N/m] (2) ==2d cos 、Cm) 142 センサー 41 2d 変えて のセンサー 42 2d 3Vg 1 の指針) めると、式で表すことができる。 (3) 周期の何倍になるかを考えるとよ い。また,単振動では速さが変化するので, 変位が時間に比例するわけ ではないことに注意する。 解説(1) 斜面に平行な方向の力のつり合いより. (1) 力のつり合いから求める。 (2) 振幅 A, 角振動数 を求 3 振 kx k2x N fe (1) 物体 A, Bを質量2m の1つの物体として考える。 kd - 2mg sin30° =0 86 第1部 様 C00000 )30° mg ゆえに、k= d N/m)] *2mg O 2m (2) T=2r、k,の= k より、 @=, (2)別解 振幅を2d, 2m 000 30° h 1 初期位相を-号と考えて, mg Chapler これに(1)の結果を用いると, ω =, d g V 2d 2m 10 x=2d sin t=0[s]のとき物体 A, Bは振動の最下端にあり,そのとき の変位は-2dであるので, 振幅A[m]は2dである。した 2d g t [m] 2d (1 )hd: 2 =ー2d cos, ョセンサー41 がって,x= -Acosot =ー2d cos. g t[m] V 2d センサー 44 (3) =d のとき, t= そなので、 T 2m 2 2m 2元 2d 04 3 3 3V g mg d -2d コー T=2TU 別解 初めてェ=4となるときに物体Bが物体Aから離れる から,(2)の結果より, 120° 4--2d cos, ゆえに, cosに一言 よって、に等となるから, (=等、) d=-2d cos\ 2d t= T より I-T」 2d 2元 3 2x A0s wtの接 V 2d 3V g センサ

（2）が分かりません。 考え方がわかりません。 どこの屈折率がどうなるのかよく分かりません。教えてくださいお願いします

射させた反射光の強度はどのようになるか。 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6.0×107mの単色光 16. 光波 197 (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 基本問題 411, 412 に垂直に入射させて, その反射光の強度を測る。次の各間に答えよ。 を 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。 薄膜の上面,下面での反射光が干渉 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 2/2の(2m+1) 倍のときに反射光が強めあう。 指針 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) 境界面で反射するとき, 反射光の位相が元ずれ る。薄膜の上面Aにおける反射では位相が元ず れ,下面Bにおける反 射では位相は変化しな い。薄膜中の波長は, パ=A/nである。膜厚 2d=(2m+1) …0 2n 入 (1) 屈折率のより大きい媒質との 最小の厚さは m=0 のときなので、 各数値を代 入して、 2d=(0+1) 6.0×10-7 2×1.5 d=1.0×10-"m (2) 薄膜の上面, 下面のそれぞれで, 反射光の位 相が元ずれる。したがって, 式①は弱めあう条 件となり,反射光の強度は極小となる。 πずれる A。 変化しない B 甘 - 日日石 第V章

高校物理の光 薄膜の干渉です なぜ逆位相になるのかわかりません。教えてください 一番下にあるのは自分の考えです。屈折率は空気＜水＜油です

空気 ID B 021 10/02! 油 d C\0 d 水 D' BUTUD-DCTUD'=BD'=D2dcos0. 2つの経路の入射光は,それぞれ点BとDに同位相で達し,点Cで の反射では位相がずれず, 点Dでの反射では位相が元ずれる。したが って、反射光が強めあう条件は, 経路差2dcos6,が油膜中での半波長 え/2の奇数倍となることであり、 2d cos0,- (2m+1) (m+ 11 2/n Date ちの入物角 空気→酒で造任担る。Cでは仕相変れず D行せも aの新幸焼の新年tor仕相変ず。 Dで通任相にる。 しており、互いの位相は月じである。 右の削角 よて左の角右の動角に仕相が元く

(3)の振動の中心の求め方を教えてください。 お願いします🤲

2 重心速度と単振動 1右図のように, 質量 2m, m の小さ なおもりA, Bがばね定数kのばねで 結ばれて水平でなめらかな床の上に静止 している。 A tb B k 量賀2m m 時刻t=0 に、Aのみに初速度(右向き正)を与えた。 (1) A, B2物体全体の重心 Gの速度 ve を求めよ。 Gから見ると,A, Bはそれぞれ単振動しているように見える。その単 振動の周期 T, T, を求めよ。 ばねがはじめて最大に伸びるときの時刻3Dt」を求めよ。 (4) t=t のときのばねの最大の伸びを求めよ。 時刻t=t のときのAの床から見た速度 vaをtの関数として求めよ。

（４）は合っているか確かめて欲しいです！ また(5)から分からないので教えて欲しいです！！ よろしくお願いいたしますm(_ _)m

物体から国]物体に移るのみである。」 や 「一つの熱源から熱を得て, それを (3)(2)の状態でスイッチSを開いたのち, 極板の問隔を 2d[m] に広げたところ, コンデンサーに蓄えら (2)(1)の状態でスイッチSを閉じて十分に時間が経過した。 このときにコン (1) 真空の誘秀電率を Eo [F/m], コンデンサーの極板の面積をA[m°), 極板 (I] 図3のょうに, 電圧 V [V]の電池, スイッチS, 極板間が真空の平 て仕事に変えることのできる ()は存在しない。」 などと説明される場合がある。 3 コンデンサーには電荷が蓄えられていない。 C 2d の間隔をd[m) としたときの電気容量 C [F]を求めよ。 図3 用いて表せ。 した静電エネルギーは U2[J] となった。静電エネルギーの比学 (1] 図4のように, 電圧 V[V]の内部抵抗を無視できる電池,ス イッチ Si, S2, 電気容量がC, [F], Ca [F〕, Cs [F] のコンデンサ ー,抵抗値が R. [2], R2 [2] の抵抗からなる回路がある。初期 状態では,全てのスイッチは開いており, コンデンサーに蓄えら れている電荷はないものとする。 (4) スイッチS2が開いた状態でスイッチS,を閉じて十分に時間 が経過した。電気容量が C、 [F]のコンデンサーに蓄えられる 電気量Q.[C) を求めよ。 (5) スイッチS1, Szを全て閉じ十分に時間が経過した。回路上 の点Pを流れる電流I(A] を求めよ。 (6) (5)のとき, 電気容量が C3 (F] のコンデンサーに蓄えられた電気量は0であることがわかった。この ときの C.[F) を Ca, Ri, Raを用いて表せ。 Us を数値で求めよ。 U。 Ca C SA :Co R、 Re S」 図4

どうして縞間隔が大きくなると空気層の厚さが減るんですか？原理が分かりません💦

求めればよい。v=Sa きの屈折率で, 入射 |3 精密に平面状に磨いたガラス円板 2枚を用いて相対する2面 A, Bを 互いに平行に重ねるため,1図 (a), (b)のように厚さのほぼ等しい3個の 小さい物体を1枚目の円板の上に置 き,その上から2枚目の円板を重ね て置いた。円板の上方から波長 Q.6 um の単色光を当てたところ, 1図(b)のような直線状の 10 本の暗 線をもつ縞模様が現れた。きらにガ ラス円板の間にはさんだ小物体が弾 性体であることを利用して,1図(a) のP点を上から軽く押さえたら納 の数が減り,離したら縞の数は10 次の文章の に適当な語句, 数値ま 媒質Iにはさまれた薄い透明体の媒質I( を考える。薄膜の両面は平行であるとする。 に示したように光が AA'を波面として矢日 向に進むとする。 Bで光の一部は反射し, は屈折して媒質Ⅱへ入る。Cでは, 一部は して媒質Iへ抜け, 一部は反射して中へ月 さらに,この反射光はD において一部が て元の媒質Iへ戻り, 光線 A'B’のDで 光と出会う。Bでの入射角および屈折角 ぞれり()媒質Iおよび媒質Iの屈折導 A薄膜の厚さをtとする。また, 0ま 1)媒質Iにおける光の速さは, 屈折 1図(a) 1図(b) 2図 倍である。媒質Ⅱにおける光の波長 |イ倍である。また, 媒質Ⅱに ウ倍である。 (2) 光がCで反射するとき, 位相延 (3) 光がBおよびCで透過すると (4) 波面 BB' 上の B' の光が Dに D で出会った2つの光の経路は、 この経路差sは, s=_カと 本にもどった。 A, B以外の面からの反射光は無視できるものとして, 下の問いに答えよ。 (1) なぜこのように直線状の納模様が現れたかを説明せよ。 (2) 暗線が10本見えているとき, 2枚の円板の間隔はP点とその反対側のQ点とで, どちらが何 um及きいかを理由をつけて記せ。 次に3枚目のガラス円板の平面度を調べるため,上のガラス円板をはずし、3個の 小物体はそのままにしてその上上に3枚目の円板をのせた。この円板の下面Cが精密に は平面でないため,2図の実線のような縞模様が得られた。 A, C以外の面からの反 射光は無視できるものとする。 (3) 面Cは凹面であるか凸面であるかを理由をつけて述べ, 平面からのずれは最大何 mであるかを求めよ。 (5) Dにおいて反射光と透過光が (6) 入射角iを大きくしていくと ための条件は,屈折率に関し Bで反射し 角方向の空 sin io =[ケで表される。 PBに直角方向の 単色光でありつ 皮長が一定だから。安気後の厚さかーなたの (by n.c (2) /日者線月2へ 2d:mA をメトリつ P側の方 3 ni 人 」 Cは凸面 くつ 2d: 0.6μxm (mE2)5) て,求 6A- 0. :5 -2.7M Rの方がらみmたきい。 h2<n、 オダれ3い h 屈折 ple pai pnl 2hッキ 結岡隔が大きくなる 安気側、厚さが持る s prt 2 ich le 24 20、 nt 2 hon