類題10の(2)教えてほしいです🙏

例題10 ヤングの実験 図のように, スリットS, と複スリット S1, S2 に波長 [m] の単色光を通すと, スクリーン上に明暗の縞ができた。 S1 と S2 は間隔が d [m] で, So から等距離 にある。 複スリットとスクリーンの距離 S₁ を1[m], スクリーンの中央0から距離x [m]の位置にある点をPとすると SPとSPの距離の差は とみなせる。 (1)隣りあう暗線の間隔 ⊿x[m] を求めよ。 (2)を大きくすると,暗線の間隔は小さくなるか,大きくなるか。 (3)dを小さくすると,暗線の間隔は小さくなるか,大きくなるか。 指針 (1) 番目の暗線の位置を x[m], m+1番目の暗線の位置を〔m〕 とすると 4x = xx (1)点Pで暗線となる条件式は,m(m = 0, 1, 2, 4x=m+1/2 2 よって x = m + …)を用いると d 点Pのすぐ外側の暗線の位置x' [m]は,①式のをm+1に置きか えた式で表されるから 1 2 4x = x′- x = m +1 + - (m + 1) 14 = 12 === -[m〕 2 d d (2) (1)より, 4x は1に比例する。 したがって 大きくなる。 (3)(1) より, 4x は dに反比例する。 したがって大きくなる。 類題10 例題10の実験について,次の問いに答えよ。 (1) 波長 6.9×10 -7mと4.6×10-7mの単色光を用いたときの暗線の間隔 をそれぞれ 4x1, 4x2 [m〕 とすると, 4x1 は x2 の何倍か。 (2) 複スリットとスクリーンの間を屈折率nの液体で満たしたとき, 暗 線の間隔は何倍になるか。 ヒント (2) 屈折率の液体中では,光の波長が変化する。 202 第3編 第2章

途中式が全く分からなくて....解説お願いします！ 特に最後の⑩と⑪がよく分かりません

本書の以後の問題では、 特に断らないかぎり, 重力加速 |度の大きさをg=9.8[m/s] とする。 | 本書の以後の問題では,特に断らないかぎり, 空気抵抗は無視できるものとする。 217 ヤングの実験 ヤングの実験に関する次の文章中の空欄 に適当な式を入れよ。 スリット St, S2 から波長の光が出てスクリーン上に明暗の 縞ができた。 点Pでは明線, 点Qでは暗線が確認されたとき, m=0, 1, 2, |S,P-S2P|= |SQ-S2Q|= として, の関係が成り立つ。 スリットとスクリーンの距離Lがスリット間隔dに比べて非常に大きいとき (L≫d), SP とSPは平行とみなせるので, 図の角0とdを用いると |S,P-S2P|=|| また、実際の角0は非常に小さいので、点Pの位置をxとすれば, sin0≒tan0= となり, 経路差|SP-SP|はL, d, x を用いて, |S,P-S2P| = (6 となる。 ① と ⑤の結果より, 隣り合う明線の間隔 4. は, 4x= と書ける。この4x を測 定することにより, 未知の光の波長を計算することができる。 d = 0.50[mm], L=1.0[m], 4.x=1.0[mm] で ある光の波長は、入 = [[m] である。 もうひとつの方法で経路差を考えてみよう。 上の図で三平方の定理を用いると, |S,P|=® |S2P|=|| である。 これより,|S,P-SP|=① となる。 ここで,d, rはLに比べて十分小さいことから, h≪1のとき (1+h)"≒1+nh となる近似を用いて, |S,P-S2P|=| となり, (10) ⑤と同様の結果が得られる。 I 02

至急！この問題の解法を教えてください🙇‍♀️

... 79.〈音波の性質> 図1上図のように原点Oにスピーカーを置き, 一定の振幅で, 一定の振動数の音波をx軸の正の向きに連続的に発生させる。 空気の圧力変化に反応する小さなマイクロホンを複数用いて, x 軸上 (x>0) の各点で圧力の時間変化を測定する。 ある時刻において,x軸上(x>0)の点P付近の空気の圧力か xの関数として調べたところ、 図1下図のグラフのようになっ た。 ここで距離 OP は音波の波長よりも十分長く,また音波が存 在しないときの大気の圧力をする。圧力が最大値をとる x=x から, 次に最大値をとる x=x までのxの区間を8等分 X1,X2, ...,と順にx座標を定める スピーカー X3 X4 X5 Poss XoX1 X2 点P付近の拡大図 図1 から x までの各位置の中で, x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している位置, およびx軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置はそれぞれどれか。 次に点Pで空気の圧力の時間変化を調べたところ、図2のグ P4 ラフのようになった。 圧力が最大値をとる時刻t=to から, 次に最大値をとる時刻t=ts までの1周期を8等分した、 た,..., と順に時刻を定める。 からまでの各時刻の中で, x軸の正の向きに空気が最も 大きく変位しているのはどの時刻か。 図3のように,原点Oから見て点Pより遠い側の位置に,x軸 に対して垂直に反射板を置くと,圧力が時間とともに変わらず常 po となる点がx軸上に等間隔に並んだ。 (3)これらの隣接する点の間隔dはいくらか。なお,音波の速さ をcとする。 Pos ta ta ts to tit tet ts t 図2 図3 反射板 (4) (3)の状態から気温が上昇したところ, (3) で求めたdは増加した。 その理由を説明せよ。

(2)について質問です 2枚目が解答なのですが、オレンジの線を引いてるところが分かりません。なぜmは同じになるといいきれるのですか？？

(カ) 354 マイケルソン干渉計■ 図のように,光源 Sを出た波長の単色光が, Sから距離 Ls にある 半透鏡Hにより上方への反射光と右方への透過光の光源S 2つに分けられる。 反射光は,Hから距離 LAに固 定された鏡Aで反射して同じ経路をもどり,一部が Hを透過してHから距離 LD 離れた検出器Dに到達 する。 一方, Sを出てHを右方へ透過した光は, 鏡 D [兵庫県大 改] 347 鏡ATE LA 鏡 B 半透鏡H -LS- -LB- AL AL LD 検出器 D Bで反射して同じ経路をもどり、一部がHで反射してDに到達する。 これら2つの光が 干渉する。 初めのHからBまでの距離は LB (LB>LA) で, Bは左右に動かすことができ る。Hの厚さは無視でき, 鏡および半透鏡において光の位相は変わらないものとする。 X Bを少しずつHに近づけるとDで検出される光の強さは単調に増加し, ALだけ動い たとき,最大となった。 逆に, Bを少しずつHから遠ざけると光の強さは単調に減少 し,初めの位置から 4L だけ動いたとき最小となった。 波長をALで表せ。 Bを初めの位置にもどし, 波長を入から少しずつ大きくしていく。 Dで検出される 光の強さは単調に増加し,+4のとき最大となった。 LB-L』を入とで表せ。 次に,光の波長を入にもどし, Bを初めの位置から動かして, Hからの距離がL』 に 等しくなるまで少しずつ動かした。 この間のDで検出される光の強さを観測すると, 250 回最小値をとることがわかった。 このとき,(2)における入と 4入の比を求め よ。 入 [16 新潟大 改] ヒント 353(2)隣りあう2つのスリットを通る光の経路差= (回折後の経路差) (入射前の経路差) 354 (3)250 回目の最小値をとったときの,HとBの距離はLa+24Lであり,最小値は 44L ご とに現れる。

この問題でふたつの波がどういう感じになるか分かりません。お手数ですが波AとB を書いていただきたいです。

実施日 月 日 /16 題 【4】 定常波◆ 距離 0.80m はなれた波源 A, Bが 同位相の振動をして, 振幅, 波長、 速さの等 しい連続した正弦波を互いに逆向きに送り出 している。 正弦波の振幅は2.0×10-2m, 波長 は0.60mである。 図は, A, B が振動を始め たあとのある時刻における波形を示したもの である。 0.80m (1) AB間には定常波ができる。 定常波の腹の 位置での振幅は何mか。 (2)定常波の隣りあう腹と腹の距離は何mか。 (3) AB間にできる定常波の腹の位置をすべ て答えよ。 位置はAからの距離で示せ。 (4) AB間にできる定常波の節の位置をすべ て答えよ。 位置はAからの距離で示せ。

(3)で最終的に言いたいことは、θ=θ0だからθで入射して屈折することなく直進した先にm=0のときの明線ができるってことですか？ あと、問題にはなっていませんが、ガラスと空気中では屈折率が異なるのにλは変化しないんでしょうか？(媒質が変わらないから変化しないのかなと思ったん... 続きを読む

353折格子 回折格 回折格子に平面波の光を当てると, 子の後方に置かれたスクリーン上に干渉縞が現れる。 じま 回折格子 の断面 00 スリット間隔 (格子定数) dの回折格子に, 波長の平面波の光 を当てたとき,明線の方向が回折格子の法線となす角を0とする。 (1)入射光を回折格子に垂直に当てたとき, sin を入, d および 整数を用いて表せ。 00- 2 図1のように入射光の方向を角度 6。 だけ傾けて回折格子に当 てたとき、回折前後の波面を考え, 隣りあうスリットを通過す」 図1 る光の経路差を求めることにより, sin0を0,入, d, および整数mを用いて表せ。 (2)において、入射光の進行方向と=0の明線ができる方向とのなす角を求めよ。 40=30°= 0.4d のとき, 明線の方向として最も適当なものを図2の(ア)~(カ)の中か ら1つ選べ。 図2 回折格子 * の法線 明線の * 入射光 方向 (ア) (イ) (ウ) (エ) (オ) (力) [兵庫県大 改] -347 物

250回目の最小値をとったときにHとBの距離はなぜLA+2ΔLになるのですか？ 最小値が4Δlごとにあらわれるのが分かりません💦

<tttttt EXI 図2 一光線の空 リットが きいと 率力の れは子供 改 354 マイケルソン干渉計 Sを出た波長入の単色光が,Sから距離 Ls にある [兵庫県大 改] 347 図のように,光源 鏡 A LA 鏡B 半透鏡 H -22- ←Ls -LB- AL AL LD 検出器 D 半透鏡Hにより上方への反射光と右方への透過光 光源 S 2つに分けられる。 反射光は,Hから距離 LA に固 定された鏡Aで反射して同じ経路をもどり、一部が Hを透過してHから距離LD 離れた検出器Dに到達 する。一方, Sを出てHを右方へ透過した光は,鏡 Bで反射して同じ経路をもどり、一部がHで反射してDに到達する。 これら2つの光が 干渉する。 初めのHからBまでの距離はLB (LB> LA) で, Bは左右に動かすことができ る。Hの厚さは無視でき, 鏡および半透鏡において光の位相は変わらないものとする。 )Bを少しずつHに近づけるとDで検出される光の強さは単調に増加し, 4Lだけ動い たとき,最大となった。 逆に, Bを少しずつHから遠ざけると光の強さは単調に減少 し、初めの位置から4Lだけ動いたとき最小となった。 波長を4Lで表せ。 Bを初めの位置にもどし, 波長を入から少しずつ大きくしていく。 Dで検出される 光の強さは単調に増加し, +4のとき最大となった。 LB-LAを入と 4入で表せ。 (3) 次に, 光の波長を入にもどし, Bを初めの位置から動かして, Hからの距離がL』に 等しくなるまで少しずつ動かした。 この間のDで検出される光の強さを観測すると, 250 回最小値をとることがわかった。 このとき,(2)における入との比を求め [16 新潟大 改] よ。 ヒント 353(2)隣りあう2つのスリットを通る光の経路差= | (回折後の経路差)-(入射前の経路差)| 354 (3)250回目の最小値をとったときの,HとBの距離はLA +24Lであり、最小値は 44L ご とに現れる。

教えてください🙏

18 リピートノート物理② リピートノート物理② 19 10 確認問題(1) 17問 月 ②この定在波の波長はいくらか。 26 波の伝わる速さ 水面を波が伝わっている。この波の隣りあう山の間隔は2.0mである。水面に小さな 浮きを浮かべると 10s間で5回上下に振動した。 ただし、浮きが最も高い位置に来たときから再び同じ 位置に来るときまでを1回の振動とする。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 (センター試験改) □ ③ 弦を伝わる波の速さはいくらか。 □ (1) この波の波長はいくらか。 □(2) この波の周期はいくらか。 ■ (3) この波が伝わる速さはいくらか。 27 重ね合わせの原理 左下の図は、お互いに逆向きに進む2つのパルス波のある時刻における波形を表 している。この後、2つのパルス波がそれぞれ矢印の向きに3目盛り進んだときの合成波の波形を右下の方 に作図せよ。 (センター試験改) 位 0 位 20 (2) おもりや弦は(1)と同じままで,振動数を小さくして基本振動をさせた。 ①このときに生じる定在波の波長はいくらか。 □②このときの定在波の振動数はいくらか。 ただし、おもりや弦を変えない場合は、 波の伝わる速さも変 わらない。 30 気柱の共鳴 管楽器は、管の口に息を吹きつけたときに生じる気柱の共鳴を利用して音を出す。 管内の 気柱の共鳴について,次の問いに答えよ (数値は有効数字3桁)。 ただし, 音の速さを341m/sとし、開口端 補正は無視できるものとする。 (1) 図1のように細長い管を用意し、 管の一端の近くに振動数∫[Hz] の音源を置く。 音源の振動数を0Hzから徐々に大きくしていくと, f=440 [Hz] で初めて共鳴が 生じた。 ①管の中に生じている定在波の波形を, 右の図に作図せよ。 ②このときの音の波長はいくらか。 笛の 管の長さ 10 (センター試験改) 図1 音源 細長い管 0 位置 0 位置 うなり バイオリンのある弦をはじくと, 振動数440Hz のおんさの音よりわずかに低い音がした。 バ リンの弦をはじくと同時におんさを鳴らしたところ, 0.5sの周期でうなりが聞こえた。 このとき,次の (センター試験改) v = fd 341= 440 A λ = s間に生じるうなりの回数はいくらか。 □③ 管の長さはいくらか。 のときに弦が発した音の振動数はいくらか。 (2)次に, 図2のように、同じ管の一端を手で閉じて同様の実験を行う。 音源の振 動数を0Hzから徐々に大きくしていくと. ある振動数のときに初めて共鳴が生 じた。 図2 音源 □ ① 管の中に生じている定在波の波形を. 右の図に作図せよ。 振動 図のように軽い弦を, 端Aで振動片につけ, 端Bでは しておもりをつるした。 次の問いに答えよ。 ■片を60Hzの振動数で振動させると, AB間 (長さ1.5m) に3 をもつ定在波が生じた。 のときの固有振動を, 何振動というか。 □ ② このときの音の波長はいくらか。 ③このときの音源の振動数を答えよ。

15の解説で、赤線で引いている部分がどうしてこのように言えるのか丸ごと分かりません 教えてください🙇‍♀️

555 点22) A 図1のように, 平面ガラスの上に大きな半径の平凸レンズ(上面が平面で下さ 球面)をのせて,上から波長入の単色光を当て、上から反射光を観察すると を中心として同心円状の縞模様が見える。これをニュートンリングという。 点線領域の拡大図が図2である。 図 1 a 平凸レンズ BA 平面ガラス 図2 平凸レンズの下面 平面ガラスの上面

1つ目から分かりません。

10 5 15 10 5 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[m] の位置にあるスクリーンに明暗の縞がで 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 回折格子 光 はきわめて小さく, sin≒tan が成りたつとする。 0 P 10 (1)点Pに明線ができるための条件式を,d, i, L, x,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,1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