物理の波の薄膜の干渉についての問題です。 写真2枚目で、太線部がλ/2であればよいと書いているのですが、なぜそうなるのかがいまいちピンと来ません…。 「光が往復するから」とは書いているのですが、これだけだと理解出来なかったので、なぜ太線部がλ/2になるのかを教えて頂きたいで... 続きを読む

明線 2d= 2d=(m+)a ... (1)

（2）です。黄色マーカーがなぜ2がどこからきたのかわかりません

解 例題 90 絶対屈折率 1.5の油膜が水面に広がっ ている。この油膜に真上から波長 6.0×10-7mの単色光を当て、その反射 光を観察する。 空気の絶対屈折率は1.0, 水の絶対屈折率は1.3とする。 空気(1.0) 油 (1.5) 水 (1.3) (1)この光の油膜中での波長はいくらか。 (2) 油膜の表面での反射は固定端反射と同じであり、裏面(水との 境界)での反射は自由端反射と同じである。この光の反射光が強 め合う最小の油膜の厚さはいくらか。 (1) 屈折率 1.5の油膜中における光の波長は 16.0×10™ x'= == 1.5 1.5 4.0×10m 〔m〕 {2}屈折率の小さな空気から屈折率の大きな油へ進む光の反射では、固定端 反射と同じ反射が起こり、反射の際に半波長分のずれ(π[rad〕だけ位相 のずれ)が生じる。一方、屈折率の大きな油から屈折率の小さな水へ進む 光の反射では,自由端反射と同じ反射が起こる。このように、固定端反射 が1回ある場合の干渉条件は、 強め合い: (光路差) (m+ +1/2),弱め合い(光路差) mλ となる。ここで,入は真空中の波長、 は整数である。 油膜の表面で反射した光と、裏面で反射した光の光路差は油膜の厚さを dとして, 2×1.5xdとなり、反射による位相のずれを考慮して, 反射光 が強め合う条件は, 2x1.5xd=60×10×(m+1/2)(m=0,1,2, ...) d = 2.0 × 10x (m +) dの最小値は,m=0 とおいて do=2.0×107× = 1.0 × 10(m)

重要問題集　物理　71 問題を解く上では必要がないのかもしれませんが、どうしても初期状態でのピストンにかかる力のつり合いが気になります。 自分で立てた式では、 P0S=M0g+P0S となってしまい、M0が0になってしまいます。 そもそも大気圧がかかる面積... 続きを読む

(火) 54 ⑨ 気体分子の運動と状態変化 必解 71. 〈気体の状態変化と熱効率〉 熱機関を利用して上昇, 下降するエレベータの 物体 M [kg] 熱効率を求めよう。 図1のように大気中で鉛直にピストン Mo[kg]- 立てられている底面積 S〔m²〕 の円柱形のシリン ダーに質量 Mo [kg] のなめらかに動くピストンが ついており,中に単原子分子理想気体が封じこめ られている。 図1のようにピストンの可動範囲は ho 〔m〕 からん 〔m〕 までである。 重力加速度の大き さを g[m/s] とする。 初期状態は,気体の温度が外部の温度と同じ h[m] ho〔m〕 初期状態単原子分子 状態 2 理想気体 図 1 To [K], 気体の圧力が大気圧と同じPo [Pa〕, ピストンの高さがん 〔m〕 である。 まずビ ストンの上に質量 M [kg] の物体を乗せ、シリンダー内の気体に熱を与える。 しばらく静止 し続けた後, ピストンが動きだした。 この動きだしたときの状態を状態1とよぶ。 さらに熱し続けるとゆっくりとピストンは上昇し, 高さがん 〔m〕 に達した。 このときの状 態を状態2とよぶ。 状態2になった瞬間に物体をピストンから降ろすとともに熱を与えるの をやめた。ピストンはしばらく静止し続けたが,やがてゆっくりと下降し, 高さがん [m] となったところで静止した。 さらに時間がたつとシリンダー内の気体の温度がT [K] にな ったところで初期状態にもどり,この熱機関はサイクルをなす。 (1)状態1のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (2) 初期状態から状態までに気体に与えられた熱量を求めよ。 [Pa] (3)状態2のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (4)状態1から状態2までに気体に与えられた熱量を求めよ。 (5) 気体の体積をVとするとき,このサイクルのか-V図を図2にかけ。 (6)このサイクルで熱機関が外にした仕事を求めよ。 (7) このサイクルの熱効率を求めよ。 図2 V[m³] (8)M=2Mo, Mo- PoS g h=2h の場合の熱効率の値を求めよ。 [12 弘前大〕 B 応用問題 ◇72. 〈半透膜で仕切られた2種類の気体〉 思考) 図1のようにピストンのついた 2 領域 1

物理のエッセンスからです。 解答にある、n >1とありますが、何故そう言えるのかがわかりません。

は,,,育の明線は中央に近い順にとのよりに並んで現れるが。 P.127 波長の光を当て, スリットS」の前に屈折率 n, 55** 厚さDの薄膜を入れると中央の明線は上下どちらへずれ るか。 また、 ずれの距離をd, l, n, D で表せ。 |S₂ 入 光学距離を使用 n IS1

（2）の問題です。 屈折率の小さいところ→大きいところへ光が行くと位相はπ変化すると認識していました Cは理解しましたが、Dで油の方が水より屈折率が大きいのに油→水に進む時π変化するのはなぜですか？？

[知識] 414. 薄膜の干渉 空気中を進んできた単色光が, 油膜 の表面,および裏面で反射する。 油膜への入射角を 01 屈折角を 62,光の波長を入, 油膜の厚さをd, 油の屈折 率をn とする。 n は水の屈折率よりも大きいとする。 mol. (1) 油膜中での光の波長はいくらか A 空気 01 AN B 油n 02 02 02 点C および点Dで反射する光の位相の変化は, そ れぞれいくらか。 CA 水 水の油 02 光の屈折によって, 波面 AA' は油膜中で波面 BD d になる。油膜の裏面で反射する光が余分に通る経路 BC + CD を求めよ。 (4)膜の表面,および裏面で反射した光は, 点Dで出会って干渉する。 m=0,1,2, として, 反射光が強めあう条件式を示せ。 例題55

物理の進め方についてです。 ようやく力学の基礎(物理基礎ではなく講義本レベルという意味です)が終わったのですが、講義本ではこの後熱力学に入ります。このまま講義本の単元通り進めるか、先に波動や電磁気などの重い分野からやった方がいいかなど、アドバイスがあれば教えてください！また... 続きを読む

4 光Iが屈折率小➡️大というのはどこを見ればわかるのでしょうか

3 屈折 む距離はいくらか。 光を垂直に当てた。 表面で反射する光Ⅰと, 膜に入って裏面で反射し、再 4 空気中にある厚さd, 屈折率nの薄膜(表面と裏面は平行)の表面に,単色 び空気中に出てくる光Ⅱ との経路差と光路差はいくらか。 また, 光Iと 光Ⅱの反射による位相の変化はどうなるか。 明線となる条件は「経路差=mi」 中央の明線はm=0であるから,その隣 の明線はm=1である。 したがって |PS-PS2|=入 入の1倍 2 明線となる条件 「dsin0=m入」 より (2.0×10) xsin30°=2入 よって 入 =5.0×10-7m 3 光路長=屈折率 × 距離 = nd 4 図より 経路差 =2d. 光路差 = 屈折率× 経路差 = 2nd " 光Iは屈折率小大の反射なので 位相 がずれる (半波長分変化する)。 光IIは屈折率大小の反射なので、位相 は変化しない。

⑴はどうして1枚目のような式になりますか?私は2枚目のように解きました。絶対屈折率をかければ光路差になるので

例題 91 絶対屈折率1.5の油膜が水面に広がっ ている。 この油膜に真上から波長 6.0×10mの単色光を当て, その反射 光を観察する。 空気の絶対屈折率は1.0, 水の絶対屈折率は1.3とする。 (1)この光の油膜中での波長はいくらか。 空気 (1.0) 油 (1.5) 水 (1.3) (2) 油膜の表面での反射は固定端反射と同じであり、裏面(水との 境界)での反射は自由端反射と同じである。 この光の反射光が強 め合う最小の油膜の厚さはいくらか。 (1)屈折率 1.5の油膜中における光の波長は 6.0×10-7 λ'=- = 1.5 1.5 =4.0×10-7 〔m〕 図のよ に置かれ 薄膜に, αで入り る。 経 光と (1) (2) い (2) 屈折率の小さな空気から屈折率の大きな油へ進む光の反射では,固定端 反射と同じ反射が起こり, 反射の際に半波長分のずれ (π〔rad〕 だけ位相 のずれ)が生じる。一方, 屈折率の大きな油から屈折率の小さな水へ進む 光の反射では,自由端反射と同じ反射が起こる。このように、固定端反射 が1回ある場合の干渉条件は, 強め合い(光路差)=m+1)入 弱め合い : (光路差) = m入 , となる。ここで,入は真空中の波長は整数である。 油膜の表面で反射した光と、裏面で反射した光の光路差は油膜の厚さを dとして, 2×1.5×dとなり,反射による位相のずれを考慮して,反射光 が強め合う条件は, 2x1.5xd=6.0×10-7x (m+ n+1/2)(m=0,1,2, ...) d=2.0 × 10-¹× (m+) dの最小値 do は, m = 0 とおいて do = 2.0×107× 2 =1.0 × 10-7 (m) (1)

光の回折と干渉 221はm＝1として計算するのに222はm＝0として計算するのはなぜですか？ ⚠︎書いてる式はまちがってます

° 221薄膜による干渉 ガラスに光が入射する とガラス表面で反射が起こり、 自分自身がガラス面 に映り込む。この映り込みを防止するため, ガラス 表面に屈折率1.37 の反射防止膜を施す。 ただし、 ガラスの屈折率は反射防止膜より大きいものとする。 (1) 波長 5.5×10-7mの光がガラス面に対して垂直 に入射したときの映り込みを防ぎたいとき, 反射 防止膜の最小の厚さはいくらか。 2.74xd=5.5×107×1 -7 2.00×10-m (2)この光が反射防止膜に斜めに入射し、屈折角が 30°のときの映り込みを防ぎたいとき,反射防止 膜の最小の厚さはいくらか。 3=1.73 とする。 2 2.14×133=5.5×10-7 2.3×10-7 222 くさび形空気層による干渉 図のよう にくさび形の空気層をつくり,真上から波長 6.0×10-7mの光を当てたところ、多数の縞模様が 現れた。 ガラス板が接しているところから最も近い 明線の位置の,ガラス板間の空気層の厚さはいくら か。 明線 6.0×10-7+3.0×10 = 2d ここの空気層の厚さだよ m=0

写真の問題で、経路差がBC+CB'となるのがどうしてかわからないです 教えてください🙇🏻‍♀️

375 薄膜による光の干渉図のように、 空気中にあ る屈折率n (n>1), 厚さdの薄膜に波長の単色光を 斜めに入射させる。 このときの入射角を 屈折角をr とする。 また, 空気の屈折率を1とする。 (1) 図の光a はA→B→C→B→Dのような経路を通 り, 光b は A'B' →Dのような経路を通る。この2 つの光の経路差 BC + CB' を, d, r を用いて表せ。 (2) 光a, b が強めあう条件式を,d,r,n, 入,m(m=0, 12.) を用いて表せ。 a b AD 空気 30ms↑ B' AAB 薄膜 d n C 空気 881 E STE (3) d=3.0×10-7m, n=√3, i=60° のとき, 可視光線の範囲 (3.8×10-7m≦入≦ 7.7×10-7m) で光 a, b が強めあう波長入〔m〕を有効数字2桁で求めよ。副間卷 3 ヒント (1) △CB'E は CB' = CEの二等辺三角形 (3) 屈折の法則からが求められる。