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物理 高校生

(2)なぜ、これは強め合いの条件を使うんですか? 優しい方どなたか教えて欲しいです

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

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物理 高校生

ウ,エ,オの解き方を教えてください!

7放 ピングの実 次の文中の[| |を適切に埋めよ。 図のようなヤングの実験の装置がある。ス リット S」 と Ss の間隔ものg スリットとスク リーンの間の距離をんとする。また, 点Aは S」 から SsP に引いた垂線の交点である。 リット S。 から出る光の波長が4のとき, ス クリーンの中央 M からァの位置Pに 番目 (0, 1 2。 9 の明線が観測き和 た。このとき, 経路差 S。PーS」P は 4 を用いで | と表さ4 2引ま2が1 に比べて十分小さきいとすると, 図から, 経路差は の sinのを用いで 還介と表 すことができる。このとき, 9が十分小きいので, sinのなtanのニテ が成りたち, その結果z は 4 娘。 の しを用いて[| ウ ]で表される。 したがっ<,」 隣りあう明線 の間隔 4ァ は 4, の しを用いて[エエ |で表される。また, この装置全体を屈折率ヵ の液体で満たして実験すると, 明線の間隔は 2zの[| チオ |倍となる。 蘭還 ⑦ 与えられた近似式を用い, 経路差三整数X波長 の式をつくる。 避 1 MM とすると ニャーァ である。 ④ ) 波長が一倍になるので, 明線の間隔も 二 悟になる。 (SUB SI は (十1) 番目の明線の位置を 々 とすると の 人ゆ spPーSP=gtan9=学ー4| =クハ 】 ル( た2が02で 222記衣 8 のde ⑳⑭ SPP Sesimd (og ニタ"ーァニー gw+Dー -馬 3④ !

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