なんでこれ強め合うんですか？明るい、暗いの条件、言われてないんですけど

る。 少の薄 RU 真 どのよ 943 ラス 目の可視 94 光 装置で、光源から波長の光を入射させて実験をし 299 ヤングの実験 右図のようなヤングの実験の 点を原点O, スクリーンと複スリットの距離をL た。 S, S, がら等距離の位置にあるスクリーン上の (1) 屈折率n, 厚さの物質Aをスリット S, の前に置いた。 このとき, 光は物質に対 してほぼ垂直に物質を横切るものとして, 単スリットと複スリットの間で生じる光路 = dはLに比べて十分小さいものとする。 差を求めよ。 (1)で、もともと原点Oにあった縞模様はどちらにいくら移動したか。 (3)物質Aを取り除き,スリット So を図の矢印の向き(下向き)にゆっくりと動かした。 物質を取り除いた後,干渉縞の明暗が初めて反転したときのS,S,-S,S2 はいくらか。 5番目と だけずれ | Step ただし、 94 3 解答編 p.163~166 (1) id, 0, を用いて表せ。 次に、図2のように波長がわずかに異なる。 波長の光を当てると, その1次の回折光を同じ 源 201 300 回折格子 格子定数d の回折格子に,波長入の単色 光を当ててスクリーンに向かわせると,図1のようにスク リーン上で明点が観察された。 図2のように、回折格子に 入射する光の進行方向と回折格子に立てた法線とのなす角 回折光と回折格子に立てた法線のなす角をβとする。 ここでは,α<βの場合を考え, 反射面に入射した光は, 反射面を中心とした素元波を発生させて、 様々な向きに広 がって進んでいくと考えてよいものとする。 (1) 経路 AD, BC をそれぞれ求めよ。 (2) 隣り合う回折光が強め合うときの条件式を書け。 図2 (3) 入射角α = α′で入射し、同じ角度で反射した光 (0次) に対して,最も近い明線の回折光 (1次) がβ=β' を満たすとき,角α'と'の間に成り 立つ式を求めよ。 の方向で観測するためには,回折格子をゆだ け傾ける必要があった。 (2) 経路の差P'A+ AQ' をd, p, 0, を用いて表 せ。 (3) - d, 0, を用いて表せ。 ただし, in cosp=1 と近似せよ。 である。 1 A 入射光 d S 回折格子 6801 回折格子図1は、格子定数dの回折格子に垂直に波長入の光を当て,入射光と の角をなす方向で干渉が起こることを説明した図である。このとき, 1次の回折光は 0 = 0, の方向で干渉を起こした。 PLA A 10 1 図1 図1 スクリーン 回折光 C D B 101 図2 (2) ASP'=, ∠ASQ'=0,-p 基礎 物理 23 その回折と干渉 185

(3)でβ<<1とできる理由を教えてください

解答 (1) 図より 例題3-17 図のように,頂角 α の直角プリズム ABCが 空気(屈折率を1.0 とす る) 中に置かれている いま,空気中の波長が入 の単色光平面波をプリズ ムのAB面に垂直な方 向から入射させたとこ ろ, プリズムを透過した 光波は,プリズムの下方DE間を通って直進した同じ単色光平面波と。 の角度をなして重なった。 このとき形成される干渉じまをFG面にスク リーンを置いて観測する。 次の各問いに答えよ。 プリズムを透過した光波のプリズム AC面における屈折角β を求めよ。 プリズムのこの光波に対する屈折率 n を求めよ。 頂角αが非常に小さいとしたとき, δをnとαを用いて表せ。 FG面はプリズム下方 DE を通って直進した光波の進行方向に対して 垂直とし、この面内に図のようにx軸をとる。 プリズムを透過した光 波の波面はその進行方向と垂直であるから, x=0の位置を通るこの光 波の波面は破線で示したようになる。 このとき FG面上に形成される干 渉じまの隣り合う明線の間隔 4x を求めよ。 屈折角 β=α+8 (2) 屈折の法則より n= BA95HX- sin B sin (a + 8) sina sina (3) α<1,β=α+ 8≪ 1 だから ( 2 ) の結果より n= a+d a 8= =(n-1)α(p.227 発展 プリズムで屈折した光の干渉 A TB BDC E (18 α d 8 C F x=0 G 249 (北海道大) 8

４１４と同じ解き方で４１５を解いたら単位が合いませんでした、単位の合う計算式をください

202 章 波動 屈折率n, 厚さdの透明な平板がある。 真空中 413. 光学距離 で波長の光が、この平板に垂直に入射して透過するとき,平板 の厚さに相当する光学距離を求めよ。 また, 真空中の光速をcと して,平板中を光が進む時間を光学距離から求めよ。 (3) 点0付近は, 明線と暗線のどちらになるか。 (4) 明線の間隔を, 1, 入, D を用いて表せ。 ↓↓ 414. くさび形空気層の干渉図のように2枚の平 らなガラス板A,Bを重ね, 接点Oから距離はなれ た位置に、厚さの薄い物体をはさむ。 上から波長入 の光をあてると、明暗の干渉縞が観察された。 点Oか ら距離xはなれた点Pにおける空気層の厚さをdとし て、次の各問に答えよ。 0 (1) m=0,1,2,…とし,反射光が強めあう条件式を, m, d, 入を用いて表せ。 (2) dを,x, l, D を用いて表せ。 光 屈折率 n A x 415. くさび形空気層の干渉 図のように, 長さ 0.20 mの平らなガラス板2枚の間に, 厚さ 0.030mm の紙 をはさみ, 薄いくさび形をつくる。 これに上から単色 光をあてると,明暗の干渉縞が観察された。 次の各問 に答え (1) 単色光の波長が4.8×10mのとき, 明線の間隔はいくらか。 (2) (1)と同じ光を用いて, 2枚のガラス板の間を屈折率1.3の液体で満たすと,明線 の間隔はいくらになるか。ただし, ガラスの屈折率は1.3よりも大きいとする。 ↓ ↓ 0.20 m- 416. ニュートンリング 図のように、平面ガラスの上に,光 曲率半径Rの平凸レンズを凸面を下にして置く。 上から 波長の単色光をあてると, レンズ下面とガラス上面で反 射する光が干渉して, 明暗の環が観察された。 (1) レンズの中心Cから距離はなれた点Bにおいて 空気層の厚さがdであったとする。 d を, R, r を用い て表せ。 ただし, R≫d とする。 (2) m=0,1,2,…として,反射光が強めあう条件式と,弱めあう! (3) 点Oから見ると, レンズの中心は間 ↓光 R D d 0.030mm A d B

答え合わせをしたいのでこの問題を解いて欲しいです。できれば途中式もお願いします

気と磁気 4 回折格子 (p.203~204) 格子定数 d[m]の回折格子に,波長[m] の緑色の光を垂直に当てると, 後方1 [m] の位置にあるスクリーンに明暗の縞がで 5きた。 スクリーンの中央0から, 距離 x [m] 離れたスクリーン上の点Pに向かう光と 入射光のなす角を0とする。 ただし, 0 10 15 回折格子 光 0 P X はきわめて小さく, sintan 0 が成りたつとする。 (1) 点Pに明線ができるための条件式を, d, , lx, m (m = 0,1,2,…) を用 いて表せ。 (2)隣りあう明線の間隔 4x [m] を, d, 入, lを用いて表せ。 (3) (a) 緑色の光を、赤色の光にかえると、明線の間隔は小さくなるか、大きくな るか｡ (b) 単位長さ当たりの筋の本数が2倍の回折格子にかえると, 明線の間隔は何 倍になるか。 第3編 波

問3で、解答のマーカー部がわかりません。よろしくお願いします。

次に、図1の振動板を取り除き, ついたての隙間をふさぐ。 そして, ついたて から20cm離れた点 A の位置で水面に浮かべた小球を振動数 5.0 Hz で上下に振 動させると,点Aから波長10cmの円形波の水面波が発生した。 十分に時間が 経過すると,水面上には、ついたてに入射する波とついたてで反射した波が弱め 合う点を連ねた曲線が現れた。 図3中の実線(-) と破線 (-----) は,点Aを 中心に広がる波の、ある瞬間の隣り合う山と谷の波面をそれぞれ表している。た だし、波がついたてで反射する際に波の振幅および位相は変わらないものとする。 また、水面で発生した波は正弦波と考えてよいものとし、水槽内での波の減衰や 水槽の壁面での反射は無視して考えるものとする。 水面波 ① 1 ⑤ 5 ------ 2 ------ 66 ついたて 図 3 B 10 問3 ついたてに垂直で点Aを通る直線がついたてと交わる点をBとし (図 3), 水面上に波が弱め合う点を連ねた曲線が現れているときを考える。 点Aと 点Bの間を通る弱め合う点を連ねた曲線の本数として最も適当なものを 次の①~⑧のうちから一つ選べ。 ただし、 弱め合う点を連ねた曲線が点A または点Bを通る場合には,それらの曲線は除いて考えるものとする。 17 本 20cm n ③3 Ⓒ7 15 44

角度がβ-αになるのはなぜですか？

dy ar 次に、 板ガラスを図8に示すように、図7の状態から反時計まわりに角度α(0°<°) だけ傾けたところ, 2次の明線が入射光の方向から反時計まわりに角度の方向に現れ た。ただし、平らな部分を通過するすべての光について、 板ガラス内の光路長(光学距離) は等しいものとする。 thx 入射光一 板ガラス AB 図8 2 次の明線 入射光の進む向き sim(40-√) THO cos a A

物理のヤングの実験についてです。 最初の青線のところの(エ)の式変形が分かりません。 あと下の(キ)もわかりません。

170 第3編 波 基本問題 337. ヤングの実験次の を正しく埋めよ。 図のように, 単色光源をスリット So およびスリット 光源 S1, S2 を通してスクリーンに当てる。 So と S1,S2 の中 点M を通る直線とスクリーンの交点をOとする。 スリッ ト S1, S2 の間隔を d, MO の距離をとする。 また, 空 気の屈折率を1とする。 これは, 実験を行った科学者の名前からアの実験とよば れている。 S1 -Sol -M+₁- S21 スクリー スクリーン上で点Oから距離xだけ離れた点をPとするとき, 距離 SPはイ 距離 S2Pはウとなる。ここで, xやdに比べて1が十分大きいとする。|a|が1に 記 338 回折格子 図のように 格子定数の同 比べて十分小さい場合に成立する近似式√1+α=(1+1+を使うと,S,P と SPの光路差はエ】となる。 波長を入とすると, 点Pで明線となる条件式は m(m=0,1,2, ･････) を用いてオとなる。 (a)波長 4.5×10-'m の青色の単色光源を用いたとき, 隣りあう明線の間隔はカm となる。 ただし, d = 0.10mm, l=1.0m とする。 (b) 波長 4.5×10-7m の青色の単色光源と波長 6.0×10-7m の橙色の単色光源を同時に 用いたとき, スクリーン上で, 青色と橙色の2色の明線が重なる位置が確認された。 2色の明線が重なる位置の間隔はキmとなる。 ただし, d=0.10mm, l=1.0m とする。 [北見工大改] 例題 66,343 A SEN 光と 折角を 光Iと 流水の 光が強め 人気の色に また、

高校物理、波の屈折の問題です。 問6の(2)の問題を左側に解いてみたのですが、答えとあいません、法線の引き方が間違っているのでしょうか？？ また、(3)と(4)の解き方を教えて頂きたいです！

10 115 sinr 入射角 r 屈折角 [m/sv[m/s] 媒質 I, ⅡI における波の速さ、 媒質I,ⅡIにおける波の波長 振動数(屈折の前後で変化しない) 媒質Iに対する媒質ⅡI の屈折率 1,(m), 1₂[m] fHz) V₂ 112 境界面 図は,水面波が媒質I (深いところ) から媒質 6 ⅡI (浅いところ)へ進むときの山の波面を表して 下のやってみようで,屈折波の様子を観察しよう。 DE 屈折角の射線 媒質 ｴ 媒質 ⅡI 屈折波 Stani=300 SFQr=60~ いる｡ (1) 入射波と屈折波の進む向き(射線),および, 入射角i,屈折角rを図中に示せ。 (2) 媒質Iに対する媒質ⅡIの屈折率はいくらか。 (3) 隣り合う波面の間隔が媒質I で 6.0 cm だ ったとすると, 媒質 ⅡIでは何cmか。 (4) 媒質Iのある点を波面が通過してから,次の波面が通過するまでの時間は 0.50s であった。 媒質 ⅡIのある点を波面が通過してから次の波面が通過する までの時間はいくらか。 (1) 略 (2)1.7 (3)3.5cm (4)0.50s 30° 60 媒質 ｴ 60° 質 ⅡI 41 42 他 第1章

1/8λずつずらして考える理由がわかりません。また、時間で1/8λってどういうことなのかもわかりません。

定常波の基本プロセス Process プロセス 2つの波は距離で 1/12 11時間で1/21 ずつずらして、定常波の波形を考える プロセス 2 定常波の変位が最大のとき、山や谷となる位置が腹となり、隣りあう腹の中間に節ができる プロセス 3 定常波の振幅はもとの波の2倍、波長・周期は同じである

(1)の問題で、4分の3 Tのグラフがなぜこのようになるかが分かりません。4分の1 Tごとに1目盛りずつそれぞれ進むことはわかります。分かりやすく簡単に教えていただけると幸いです。

[101 定在波 教 p.119 直線上を右へ進む波 A と, 左へ進む 波B がある。 A, B ともに振幅, 波長 0 A--- および振動数の等しい正弦波で, t=0で2つの波の先端が出会った状態になっている。 2.3 4 5 (1) 周期をTとするとき, 1/21 t=- 6 +--+B 8.9 1T, 2T, 3 2/21 22T, Tにおける A, B 4 4 の波を, Aは一点鎖線, B は破線で図示し, A, B の合成波を 実線で図示せよ。 (2) 時間が経過すると合成波は定在波になる。 1~9の間の節の位 置, 腹の位置を番号ですべて示せ。 (1) 1~5の4目盛りが1波長なので彼は 12 Tごとに1目盛りずつ, 波Aは右, 波Bは左へ移動する。 (2) (1) でかいた4つの図から, 媒質の変位が常に 0 となる位置 (節) と変位が最大となる位置(腹)をさがす。節も腹も 1/2波長おき に現れ,隣りあう節と腹は - 波長間隔である。 [101 (1) T ²T 4 34 T T 2 3 4 2 3 4 2 5 6 5 6 AY 2 3 6 7 (2) 節:2,4,6,8 腹: 1,3,5,79 8 9 8 9 8