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物理 高校生

光の干渉の問題です。 屈折率nが1より大きいか小さいかはどこでわかりますか?

基本例題 68 薄膜による光の干渉 339,340 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。 E 薄膜 (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。 屈折率n 物質 B (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を用いてそれぞれ表せ。 (3) (2) , 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。 指針点 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 相が変化する。 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° 解答(1)点C:屈折率小の媒質から屈折率大 (3) 点Bと点Cの反射で, ともに位相が逆に の媒質へ入射する場合なので, 反 なるので,暗く見えるための条件式を, 光 射の際, 位相は逆になる。 路差で考えれば 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。 2nd cosr=m+ = (m+/1/2) ² 1 (m=0, 1, 2, ...) H (2) 図より 注 経路差では 2dcosr=m+- (m + 1/2 ) ²/1/2 2n 経路差 (4)r=0°より cosr=1 だから, ① 式より =DB+BC A C =DC' 2nd=(m + 2)a 12 r/D =2dcosr 最小の膜の厚さは,m=0 より 光路差 2nd = 1/2/2 入 to bella よって d=- = n × 経路差 4n =2nd cosr B 物

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物理 高校生

(4)の答えは13mでは不正解ですか? 不正解なら理由も教えてください🙇‍♂️

れる 等加速度直線運動 発展問題 24, 25,26 発展例題2 SUJJŠULA 85.0m P 斜面上の点Oから、初速度 6.0m/sでボールを斜面に沿 って上向きに投げた。 ボールは点Pまで上昇したのち, 下 降し始めて, 点0から5.0mはなれた点Qを速 4.0m/s で斜面下向きに通過し, 点0にもどった。 この間, ボール は等加速度直線運動をしたとして, 斜面上向きを正とする。 (1) ボールの加速度を求めよ。 TCHIS Qa\mu 16.0m/s O THE ECO SEOSSA SAMO (S) (2) ボールを投げてから,点Pに達するのは何s後か。また,OP間の距離は何 m か。 (3) ボールの速度と投げてからの時間との関係を表すv-tグラフを描け。 (4) ボールを投げてから,点Qを速さ 4.0m/sで斜面下向きに通過するのは何s後か。 また. ボールはその間に何m移動したか。 v[m/s]↑ RUT6.0 OP間の距離 指針 時間t が与えられていないので 「v²-v²=2ax」 を用いて加速度を求める。 また, 最高点Pにおける速度は0 となる。 v-tグラフ 真 を描くには、速度と時間 t との関係を式で表す。 解説 (1) 点O,Qにおける速度, OQ 間 の変位の値を「v²-v2=2ax」 に代入する。 間 PQ間の距離 0 2/3 15 16 t(s) (−4.0)2-6.02=2×a×5.0 a=-2.0m/s² 04.0 -6.0 2008 ad SJEL (1) (2) 点Pでは速度が0になるので, 「v=vo+at」 から, 06.0-2.0×t MASTE t=3.0s 3.0s後 ((em) (4) 「v=vo+at」 から, -4.06.0+(-2.0)×t (S) t=5.0s 5.0s後大量中 OP間の距離は,「x=vot+ 1/2al2」から、 (2) MA (d) (大銀 ボールの移動距離は, v-tグラフから, OP 間 の距離とPQ間の距離を足して求められ、 x = 6.0×3.0+ 1/2× ×(-2.0)×3.02=9.0m 6.0×3.0 (5.0-3.0)×4.0 (3) 投げてからt[s]後の速度v[m/s] は, + = 13.0m 2 2 「v=vo+at」 から, v = 6.0-2.0t C v-tグラフは, 図のようになる。桂馬 Point v-tグラフで, t軸よりも下の部分の 面積は、負の向きに進んだ距離を表す。 1

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