薄膜の干渉に関する問題です (Ⅱ)に関して教えていただきたいです。 よろしくお願いします

d 0 A 90⁰-0 a TA for 10° H a B J|N a H' A' C' 2nd cost

（４）は、なぜθ=0として解くのですか？ 教えてください🙇‍♂️

【例題24】 薄膜による光の干渉 絶対屈折率n, 厚さdの一様な薄膜が水平に置いてある。 その上面と下面βは平行で、面α の上側は真空, 面βの下側は絶対屈折率n'(n'<n) の透明な媒質である。 図のように、入射角 0で面αに真空中の波長が入の単色平行光線を当てたとき, 薄膜によって反射された光の干渉に ついて考える。 (1) 図のように,面αで反射して真空中へ出る光線をaとし, 薄膜に入ったのち面Bで反射し て真空中に出る光線をbとする。 光線a, bがそれぞれの面で反射するときの位相の変化は いくらか。 (2)点Aから直線BCへ下した垂線の足をEとすると, EC, CA,n,入の間にどのような関 係が満たされるとき2つの反射光線a,bは強め合うか。m=0,1,2,…として答えよ。 (3) (2)の関係式を,屈折角ゆ, d, n, i, mを用いて表せ。 また, 屈折角の代わりに入射 角0を用いて表せ。 厚さ d=350nm の薄膜へ垂直に白色光(波長 = 380nm ~ 770nm) を当てる。反射光 の強さが極大になる可視光の波長をすべて求めよ。 n=1.5, n' = 1.3 とする。 b a B 0 B: Ja E D 0 A 真空 n n'

363の⑶なんですが、c.dの光路差が半波長に等しいのがなぜわかるのかがわかりません。 回答お願いします🙇‍♀️

220 第4章 波 2293 空気 363薄膜による光の干渉図1,図2のように, ガラスの表面を薄膜で覆い, 波長 5.6×10-7mの単 色光を垂直に入射した。 空気,薄膜, ガラスの屈折 薄膜 率はそれぞれ1.0, 1.4, 1.5である。 ガラス (1) 薄膜中での光の波長は何か。 (2) 図1の反射光 a, bが弱めあう最小の薄膜の ab 9 1.0 1.4 1.5 46 空気 薄膜 to ガラス 1.0 1.4 1.5 図2 さは何mか。 (3) 薄膜の厚さが (2)と同じ場合,図2の透過光c, dは強めあうか、弱めあうか。 3 例題 90 ヒント (23) 光が反射するときの位相の変化を考慮する。 9,2-92²

位相がずれるずれないの話は理解できるのですが、なぜずれない方が暗線で、ずれる方が明線なんでしょうか？ πずれる方が明線、ずれない方が安全な理由を教えてください。

「ック板にすると、 (3)の答えはどうなるか。 屈折率 1,00) 中に厚さdの膜がある。 空気中で 射させたところ, 膜での屈折角がとなった。 する光①と、点Oから入射して映下部の境界 ANTAR 位相は 変化しない 平面ガラス 平面ガラス of 10 入射光 ②干渉の条件式 図91 で, 干渉す ① 光 ② の経路差は, 空気層の 厚さがdのとき 2d となる。 また、 Op.94 Zoom 光①は, 屈折率の大きい媒質(ガラ ス) から入射し,屈折率の小さい媒 質 (空気) との境界面で反射するので, 位相は変化しない。 一方, 光②は, 屈折率の小さい媒質 (空気) から入射し、 屈折率の大きい媒質(ガラス) と の境界面で反射するので、位相がだけ(半波長分) 変化する。 以上より, 単色光の波長を とすると、干渉の条件式は次のようになる。 明線 : 2d=(m+/1/2)^ (m= 0, 1, 2, ...) 暗線: 2d = m入 (m = 0, 1, 2, ...) 解点P, Qを隣りあう明線の位置とする。 これらの位置での空気層の厚さの差を |4d[m]とすると, 2点間の経路差の違 いは24dであり, これが1波長分に 等しいので 244 ene BA 224 右図のよう した。 SIS2= SP を P -①,②の光が 干渉する 位相はずれる ①図91 くさび形空気層における光の 干渉光②は空気層を往復する分 経路 が光① より 24 だけ長い。 例題 16 くさび形空気層における光の干渉 2枚の平面ガラスを重ねて, ガラスが |接している点Oからの距離L[m] の位 置に厚さD[m]の薄い紙をはさむ｡ 真 10 上から波長[m] の光を当てて上から L 見ると,明暗の縞が見えた。 このとき, 縞の間隔 4x [m] を求めよ。 Q (59) (60) Ad

アルキメデスの原理について、 図cに赤色の水を入れるとつり合って浮力と重力ρVgは等しいと書いています。しかし、EXでは円柱Aの密度を使って重力を求めているのかが分かりません。私は水の密度を使い重力を求めて浮力とのつり合いで求めるのだと思ってました。どこが間違っているのか教... 続きを読む

は Q&A Q 浮力の原因は圧力差だったんですね。 でも、 直方体の ようなきれいな形をしていないときでもF=pVg でい いんですか。 A じゃあ,もっと一般的にしよう。 水に浮かんだ氷には 図aのように力がかかる。これらすべての合力が浮力と いうわけだ。といっても計算できそうもないね。 そこで 仮想実験。 いま, 氷の表面にうすーいプラスチックの膜 を張ってから氷だけをひっこ抜いたとしよう。 膜には浮 力がかかるから上から押しつけていなければいけないよ (図b)。 次にこの中へ液面まで水(赤色)を入れたとしよう。 す ると, もう手の力はいらない。 同じ水どうしだからこの ままで安定になる。 つまり, 浮力は赤色の水の重力に等 しいというわけだ。 中に周りと同じ液体を入れたことが ミソだね。 こうして (液体の密度)×(液面下の体積) x g 氷の形はどうでもいいんだ。 実にエレガントな証明じゃ ないか! アルキメデスの原理とよばれているよ。 なお, 気体でも浮力は発生する。 風船や気球がいい例だね。 ところで、浮力の作用点って,どこになるんですか。 液面下の部分を水で置き換えたときの, 水 (赤色) の重 心の位置になるんだ。アルキメデスの原理からしても もっともでしょ。 a 氷 水 膜を押さえる 水 文字通りの 水平面 水 重力 水 関 か の 25

(4)がなにを問いたい問題かもわかりません！解き方を教えていただきたいです。

<例題5> (平行薄膜による干渉) 空気 n シャボン玉が色づいて見える理由を考えてみよう. シャボン玉 を厚さdのきわめて薄い平行な石ケン膜と考え、その屈折率を n, 空気の屈折率を1とする. この石ケン膜の上面に、波長の平行 光線が入射し、膜の上面で屈折角で屈折し、下面で反射した後 再び空気中へ出ていく光線と,膜の上面で反射した光線の干渉を 考える. 空気 (1) 2つの光線の光路差をd, n, rを使って示せ . (2) 同じく,2つの光線の光路差をd, n, i を使って示せ . 2 (3) 波長の光が石ケン膜で反射して強め合う条件を, d, n, i, 入,正の整数mを使って示せ . (4) 上記(3)の条件が満たされているとき, 石ケン膜を通過して膜の下面から出てくる光線は強め合 いの条件を満たしているか, 弱め合いの条件を満たしているか. (5) d=5.00 × 10-7m, n=1.50 とする. i = 0, すなわち石ケン膜に垂直に白色光を照射したとき, 反射光はどのような波長が強め合うか.ただし,可視光線の波長は3.80×10-7m から 7.80 × 10 -7 m とする. -L----

解き方を教えてください🙇‍♀️

図のように, 空気中から屈折率 n の薄膜に垂直に光を入射 した。 徐々に薄膜の厚みを増していく。 薄膜の厚さがdにな ったとき、初めて薄膜の上面で反射する光と薄膜の下面で反 射する光が強め合った。 薄膜の下は屈折率n2の液体で, n > である。この光の空気中での波長を求めよ。 A a

物理の薄膜による光の干渉の問題です。 (4)が解説を読んでもよくわからなかったのでわかりやすく教えて欲しいです！

リード C 339. 薄膜による光の干渉図のように、水面に浮か んでいる厚さdの油膜に, 波長入の単色光を入射角で入 空気 射させた。 観測者の目には, 油膜の上面で反射する光Iと, 下面で反射する光ⅡIが届くとし, 空気の屈折率を1, 水の 屈折率を1.3, 油の屈折率を n (n>1.3) とする。 d油膜 D (1)図で, AA', BB', CC'は波面を表している。 光Iが 水 VE A'→B'C' と進む間, 光ⅡIはA→B→Cと進むので、 光Iと光ⅡI の位相差をもたらす経路差しは CD+DCである。光ⅡIのBでの屈 折角をrとするとき, lをd, rを用いて表せ。 物 (2) 油膜の中での光の波長 入'をn, 入を用いて表せ。 (3) C' における光I の反射と, Dにおける光ⅡIの反射では、光の位相はどうなるか。 (4) 光Iと光ⅡIが干渉によって強めあう条件式を, d, r, n, 入を用いて表せ。 (5) 入射角が大きくなると, 光 I, ⅡI の経路差はどうなるか。 例題 68 第20章 光の干渉と回折 179 ● 光ⅡI 光Ⅰ A B B'

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

この写真のn＞1であり、x²＞0となるので、明線は下側にずれるとはどういうことですか？なんで正なのに下にずれるんですか？ 解説お願いしますm(_ _)m

ン中央(O)の明線の位置がずれた。中央の明線はど もら側にどれだけずれたか。Oは AB の垂直二等分線とスクリーンとの交点であり, d<, a<1とする。 R 薄膜中の光の波長はえ/nになるが、 指針 北学距離を用いて,空気中と変わらず波長は入と し、薄膜を厚さ na と考える。中央の明線がずれ た位置をO'とすると、スリットA, Bから O'ま での光学距離は等しい? AO'の光学距離は AO', BO'の光学距離は(BO'-a)+na である。 dキー(nー1)a。 A (n-1)al [00 x'= d 0 d n ここでn>1であり, x>0となるので, 明線は下側にずれる。 B 0° BO-a a 解説 図のように,中央の明線が下向きに ズだけずれた位置O'になったとする。この明線 は、A, Bからの光学距離が等しいことによって 生じており、 AO'-BO'=(n-1)a 経路差は、AO-BO"3Ddx'/1 と表されるので, (n-1)al したがって,明線は下側に d だけずれる。 AO'=(BO'-a)+ na. (注) BO'と薄膜は垂直ではないが、a<!であり、 0'は中央付近の明線なので, B0' の薄膜中の部 分にある長さはaと近似できる。 020 m d。 D4