（4）の答えに書いてあることがわからないので教えてください。

91 油膜が水面に広がっていて, 空気中での波長 6.0×10mの光がこの 油膜へ垂直に入射している。空気 水,および油膜の屈折率はそれぞれ 1.0, 1.3 および.5とし、空気中の光速を 3.0×10m/s とする。 (1)油膜中での光の速さと波長はいくらか。 (2) 油膜の表面と裏面で反射した光が干渉によって強め合う膜の最小の 厚さはいくらか。 A3) 油膜の厚さを前問の状態から厚くしていった場合, 次に強め合う膜 の厚さはいくらか。 (4) 波長 6.0×10^7mの光では強め合い, 波長4.5×10m の光では弱 め合う膜の最小の厚さはいくらか。 (京都府大)

光の干渉と回折の問題です。 なぜ光Iは屈折率が小→大、光Ⅱは大→小と判断できるのでしょうか。教えてください🙇🏻‍♀️

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 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 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。 n d 1 明線となる条件は 「経路差=mi」 3 光路長=屈折率× 距離 =nd 中央の明線はm=0 であるから,その隣 の明線は =1である。 したがって |PS1-PS2|=入 入の1倍 4 図より, 経路差 = 2d, 2 明線となる条件 「dsin0=m入」 より (2.0×10-) ×sin30°=2入 よって =5.0×10-7m 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の（イ）の区間って、φは0ではないんですか？💦

129.〈長方形コイルに生じる誘導起電力〉 図1のように、平らな紙面上の x=0mから x=3l[m] の領域に、紙面に垂直で表から裏に 向かう磁場がある。 磁場の磁束密度は,x=0m から x=21〔m〕 の領域ではB[T], x=2l[m] から x=31〔m〕 の領域では3B [T] である。 導線でつくられた長方形のコイル PQRS を紙 面に置き, x軸の正方向に一定の速さ [m/s] ⑧ R Q B 3B d V S P 0 21 図 1 31 4l x[m] で動かし,磁場を通過させる。ただし,辺 QRはx軸に平行であり, QR の長さは1[m], PQ の長さはd〔m〕 コイルの抵抗は R [Ω] とする。 コイルが磁場を通過する過程におけるコイ ルの位置を,辺PQのx座標によって,次のように(ア)から(エ)の区間に分ける: (ア)x=0~Z (イ) x=1~21, (ウ) x=21~31, (エ) x=31~41 (1) (ア)から(エ)の全区間において, コイルを貫く磁束 [Wb] の ① [Wb] グラフを,辺 PQ の x 座標の関数として図2にかけ。 ただし, 紙面の表から裏に向かって貫く磁束を正とする。 (2) (ア)から(エ)のそれぞれの区間において, コイルに流れる電流 を求めよ。 ただし, PQ の向きの電流を正とする。 (3) (ア)から(エ)のそれぞれの区間において, コイルが磁場から受 ける力の大きさと向きを求めよ。 ただし, 力の大きさが ON のときは,向きを解答しなくてよい。 0121 31 41 x [m] 図2

この問題の解き方が全くわかりません💦 教えてくださいお願いします🙇‍♀️

453 電流のつくる磁場と地磁気図のように、十分に長い導線を南 北方向に水平に張り,I[A]の電流を流した。 導線の真下30cmの位置 に小磁針を置くと, 小磁針のN極は南北方向より31° 西側に傾いて静 止した。 地磁気の水平分力の大きさを 25A/m, tan31°=0.60 とする。 (1)定性 電流の向きはどちら向きか。 紙面に垂直に裏から表に (2)電流が小磁針の位置につくる磁場の向きと強さを求めよ。 80 (3) 電流Iの値はいくらか。 円周率を3.14 とする。 空真 S H 南 I 31° 北 (真上から見た図) 1, 2, 例題107 ヒント 小磁針のN極は, 電流による磁場と地磁気の水平分力との合成 磁場の向きをさす。 MOUSTICA

解き方を教えてください。

図のように、半径αの の 1/12 円形 1巻 コイルA(D,E, 11/14 円形 y+ コイルA E F ZD x [1 F)を,xy面(紙面)上に設置した。 なお,z軸は紙面 の裏側から表の向きを正とする。 コイルAの電気抵抗 コイルAの自己インダクタンスは無視できると する。磁束密度B の一様な磁界 磁場) をx≧0の範囲 2軸の方向にかけた。 コイルAをDを中心に 軸の周りに一定の角速度で時計まわりに回転させる。 B: 0磁束密度 時刻 t = 0 のとき,辺DEはy軸上にある。(i),(i),(Ⅲ)の場合について (i) 0 ≤t≤7 北 π T π 2w (ii) st≤7 W (iii) ≤t≤ 2 sts. 3π 2w 2w ①コイルA を貫く磁束,②時間が微小時間 4t変化したときの磁束の微小変化 4、 ③コイルAに誘起される誘導起電力V (D→E→F→Dに沿って発生する起電力 を正とする)を求め、④電流I を tの関数として図示 (縦軸を電流I, 横軸をtとする)せ よ。

なぜ平均の速さはこのようになるのですか？

チェック問題 4 回転する導体棒 図のように, 裏表向きの一様な磁束 密度Bの磁場中に長さの4本の導体 棒と円形リングでつくった車輪がある。 い ま、このリングに外力 F を作用させて 反時計回りの一定角速度ω (1秒あたり の回転角)で回転させている。 この車輪 には図のように抵抗Rがつけられてい る。 すべての摩擦やR以外の抵抗は無視できる。 やや糖 15分 OB 3 R (1)各導体棒に発生している起電力の向きと大きさVを求めよ。 (2)抵抗R を流れる電流 (右向き正)を求めよ。 (3) 外力Fの大きさを求めよ。

辺ABおよびDCの誘導起電力を考えなくて良い理由が分かりません

126 辺の長さα[m〕と〔m〕の長方形の 2a コイル ABCD があり(以下,Pとよぶ), その全抵抗はR[Ω]である。 灰色で示 した幅2a〔m〕 の領域には、紙面に垂直 に表から裏へ向かう方向に,磁束密度B A b P a B v B D C [T] の一様な磁場が加えられている。 P を磁場に垂直な方向に一定の速 度v [m/s] で動かす。 時間をt[s] で表し, 辺BC が磁場領域に達した時 を t=0[s] とする。 (1) 0≦t≦a/vにおいて,Pに誘導される起電 力の大きさは(ア) [V] であるから,Pを 流れる電流の強さは (イ) 〔A〕で,Pは磁 場から(ウ)の向きに(エ) |〔N〕の力を 受けている。 0 a 2a 3a v v v

どうして誘導起電力が発生？するのか分かりません。 教えて欲しいです🙇🏻‍♀️(;;)

P Q 388 動くコイルに発生する誘導起電力 右図のように、 長い直 線状の導線にI[A] の電流が流れている。 1辺の長さが[[m] の正 方形コイルを導線と同じ平面内に置き、矢印の向きに [m/s] の 速さで動かす。 コイルの辺 PSが導線A から [m] の位置を通過 する瞬間 コイルに流れる電流を求めよ。 ただし, コイルの抵抗 をR[Ω] 真空の透磁率をμ [N/A ] とし, コイルの自己インダ クタンスは無視する。 センサー 130 133 |ヒント 388 辺 PS, QR に起電力 vBlの電池が入ったとして考える。 Si R

(2)～(4)[特に(3)(4)]が複雑に感じてしまいあまり理解できません。どうすればイメージがつかめるでしょうか……🙇

[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 02, 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。 (1) 油膜中での光の波長はいくらか。 A' 空気 AN D ↑ B 油n d 02 O2 O21 (2) 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。 C 水 (3) 光の屈折によって, 波面 AA' は油膜中で波面 BD 02 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

（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)