この問題を解いてください！！

1. 図は屈折率 n のガラス板 Ⅰ を、 屈折率 n2のガラス板ⅡIではさんだ物体の断面図であ る。いずれのガラス板もおなじ大きさの直方体であり、端の面はそろえられている。 今、 ガラス板に入射し、 図の平面内を進行する光の屈折と反射を考える。 ガラス板の屈折率 71 722 はともに空気のそれより大きい。 空気の屈折率を1として以下の問いに答えよ。 問1 ガラス板Ⅰの中を進む光の速さを求めよ。 ただし、真空中の光速をcとする。 問2 図のように、 光が外側からガラス板に入射角 01 で入射したとき、 屈折角を02と して sinO2 を求めよ。 ガラス板Iに0でない入射角で入射した光はガラス板ⅡI との境界面で一部は反射し、 他はガラス板ⅡIに入る。 しかし、1と2が条件> を満たすとき、この境界面では全 反射が起こることがある。 以下の問いに答えよ。 問3 ガラス板Iからガラス板ⅡIへの入射角を 03 としたとき､ 境界面で全反射を生じるた めに必要な sin03 に対する条件を求めよ。 問4 ガラス板に入射した光が、 ガラス板ⅡIとの境界面で全反射するためには、 sine に 対してある条件が必要である。 その条件を求めよ。 必要ならば、 sin (90°-0)=coso、sin20 +cos20=1の関係を用いよ。 問1 01 721

波です。 (7)の問題で、解説にかいてあるN=2Vv/V²-v² の式の求め方が分かりません。 またなぜこの式からvが大きくなると Nも大きくなることがわかりますか。 分母にも分子にもvがあるのでよく分かりません。 どなたか教えてくださいお願いします🙏🙏

第4問 右図のように、 観測者O, 音源 S, 反射板Rが一直線上に 並んでいる。 観測者Oと反射板Rは静止しており, 音源S は,振動数の音を発しながら,速さで右向きに動いてい る。 または音速Vよりも小さいものとする。 (1) 音源や観測者が動くことで振動数が異なって観測される現象を7文字で何というか。 (2) 音源Sから観測者に直接伝わる音の振動数をV,v,f を用いて表せ。 (3) 反射板Rで観測される振動数をV,v,f を用いて表せ。 (4) 反射板Rで反射して、観測者に伝わる音の振動数をV,v,f を用いて表せ。 (5) 音源 S. から観測者に直接伝わる音の波長を で反射して、観測者 0 に伝 反射板R わる音の波長を 13 としたとき, これらの大小関係として最も適当なものを次の①~⑥の中 から1つ選び、その記号で答えよ。 @dy > Az>7 21₂ >> ® A₂ > λ₂ > ² @hz > - > ₁ 5 => 4x13 Ⓒ => 13 > 1₁ (6) 観測者が聞く,単位時間当たりのうなりの回数Nをffuffaの中から必要なものを用 いて表せ。 | f = fil (7)0 <v<Vの範囲でvをわずかに大きくすると,Nはどのように変化するか。 最も適当 なものを次の①~③の中から1つ選びその記号で答えよ。 ①大きくなる ② 小さくなる ③変わらない (8) 振動数が異なって観測される (1) の現象についての述べた文章として正しいものを ① ~⑤の中から1つ選び, その記号で答えよ。 この現象は音波のみで起こる ② この現象は音波などの縦波のみで起こる ③3 この現象は音波などの横波のみで起こる ④ この現象は光でも発生するが, 可視光線では起こらないので人間は観測できない ⑤ この現象は光でも発生するが, 光速が非常に大きく振動数の変化を観測しにくい ULIKE

光の問題です。問3の解き方が見当もつかないので導きかたを教えてください。

3 図1は回転する鏡の反射を利用して光速を測定する概念図を示したものであ る。 光源Aからは単色の緑色光が出ており, 光は半透明鏡Hを抜けて, 平面鏡 Rにより反射される。 Rは軸Oを中心に回転できる構造となっており, R で反 射した光は凹面鏡Mに達する。 MはRの回転軸Oが曲率半径の中心となって いるため, M で反射した光は同一の経路を通って再びRに達する。 Rが静止し ている場合は反射された光は OA 上を戻り, 半透明鏡H上の点Qで反射し、ス クリーンS上の点Pに到達する。Hは光路 OA に対してπ/4 [rad] の角度で S は光路 OA に対して平行に設置されている。 いま, 平面鏡 R を角速度で回転 させる。このとき, 光が平面鏡 R と凹面鏡 M を往復する間に, R は微小角度0 だけ向きを変えることになる。 そのため, R で反射された光はOQ′′の経路を 通り, スクリーンS上の点Pに到達する。 OM 間の距離をL. 真空中の光速を とする。 実験は空気中で行われ、 空気の屈折率を1とし、以下の問に答えよ。 回転平面鏡 R 凹面鏡 M 図1 問光が OM間を往復する時間を求めよ。 -7- 0 スクリーンS PP 一方向 問20 , L,c を用いて表せ。 また, 角度∠QOQ を 8 とおいて, これ を0を用いて表せ。 @ て in tan 0 0 の近似式を用いること。 H 半透明鏡 図2 方向 3 光路 OQP の長さをDとおき, また, PP' 間の距離をdとしたとき, dを Dと8を用いて表せ。 光源 A 間 42はPP間の距離と角速度の関係を調べた空気中での実験結果で ある。 得られたグラフは比例関係を示しており、 この直線の傾きから光速 を見積もることができる。 問1~問3の結果を用いて, dのに対する比例 定数 を求めよ。 ここでは, 角度 0 [rad]は1と比べて十分に小さいとし ・空気 OM6 (306-81) 問5 実験の条件をL=20.0m=5.00 × 10 rad/s. D = 5.20mとしたと き PP間の距離d=7.00mm という結果が得られた。 この結果から, 光 速cを有効数字3桁で求めよ。

波線部、なぜ-p'なのですか？（p’だと思いました。）

は徴 440 核反応の起こらない衝突 静止していた窒素原子核 YAN に中性子 in を正面衝突させたところ ( は1.0×10-kg・m/s の運動量ではね飛ばされた。衝突前の in の運動量の大きさ p [kg・m/s] を求めよ。 ただし, 1u=1.7×10-27 kgとし, 原子 核の質量を統一原子質量単位で表したものは,ほぼ質量数に等 しいとせよ。 n NE N p'n N T* また, 衝突させたのが中性子でなく, y線の場合, 衝突前のy線の運動量の大きさ p[kg・m/s] を求めよ。 ただし, 真空中の光速を3.0×10°m/s とする。 Chanter

穴埋めが分かりません。教えてくださいm(_ _)m

(3) 次の文の を埋めなさい。 ただし、プランク定数はん 〔J's], 光速はc 〔m/s], 電子の質量はm(kg〕 とする。 ある金属の表面に波長が入 〔m〕 の紫外線を当てたとき, 外部に飛び出してきた最も 速い電子の速さはv[m/s]であった。 このときの光子のエネルギーは ① であり、また、電子の運動エネルギーは ② [J] である。したがって、この金属 中の自由電子が、陽イオンからの引力の束縛を断ち切って外部に飛び出すために必要 という。 なエネルギーは 3 [J] となる。 ③のことを

なぜ⑴では空気の屈折率を文字で置いてるのに、⑷は屈折率1で考えてるのか教えてください。

|30| 光通信などに使用される光ファイバーでは、光の全反射現象などが利用されている。 その原 理を図のような円柱状媒質のモデルで考えよう。 円柱の中心軸からある半径までの部分は屈折 率(絶対屈折率nの媒質Iであり,その外側は屈折率nの媒質ⅡIである。円柱の端面は中心 軸と垂直であり、図は,円柱の中心軸を通る平面で切った断面図である。 この平面内で , 空気 中から円柱の端面の中心点Aに入射角で入ってくる光が, 屈折して円柱内に入り, その後ど のように伝わるかを調べる。 屈折率の間には、 常に nnn (no は空気の屈折率) という 関係があるものとして, 以下の設問に答えよ。 (1) 光が媒質I と媒質ⅡIの境界面で全反射をして, 媒質Iの中だけを伝わるためには,入射角 はどのような条件を満たせばよいか｡ sin0 についての不等式で示せ。 (2) 屈折率の大きさによっては,入射角をどのように選んでも光が媒質 ⅡIの中に入れないこ とがある。 そのようなことが起こらずに, 光が媒質ⅡIの中にも入ることができるためには, 屈折率の間にどのような関係があればよいか。 (3) 屈折率の間に設問 (2)で求めた関係がある場合, 光が媒質ⅡIの中には入るが円柱の外には出 ないためには,入射角0はどのような条件を満たせばよいか。 (4) 光が点Aに入射角で入射し, 媒質Iの中を全反射しながら光ファイバーの長さの方向 に距離だけ進む時間を求めよ。 ただし, 真空中での光速度をcとする。 空気 no 0 A no N2 "n₁" n2 空気 媒質 ⅡI -媒質Ⅰ 媒質 Ⅱ

物理の波動の問題です。 黄色マーカーの箇所の「時間t1で歯車は1/(2n)回転している」が分かりません。 なぜそう判断できるのでしょうか？

XCC へ 391. フィゾーの光速測定 図の装置にお 鏡 いて 歯車がゆっくり回転しているとき 光源からの光は,回転歯車の歯の間を通り 抜け,鏡で反射されて再びもとと同じ歯の 間を通り抜ける。 歯車の回転が速くなると,光が鏡まで往復する間に歯が動き, 反射光 が次の歯にさえぎられて光源までもどらなくなる。 歯車と鏡の間の距離を 8.63×10m とし､歯の数が720 個の歯車を用いて, 歯車の回転数をしだいに大きくしていくと、回 転が毎秒 12.6 回のときにはじめて反射光がもどらなくなった。 光の速さはいくらか。 光源 回転歯車 EEJ

干渉条件で、2つの波が同位相で波長が同じ時、 光路差＝mλなのは分かるのですが、この解答では、時間差＝m×周期と書いてありました。これも公式ですか？初めて見たのでよく分かりませんでした。誰か教えてください。

光線1の点Dにおける反射と, 光線2の点Cにおける反射は, いずれも屈折率が小さい媒質から屈折率が大きい媒質に向かうと きの反射で,位相が ずれ (山と谷が反転する), 固定端反射であ る。 反射による位相のずれが点Cと点Dで相殺することから, 点Eにおいて強め合うためには、二つの光線が点Eに達するま での時間差 1 の整数倍となればよい。 が周期 :. t₂-t₁=m² ² =m/}/

1,2,3とも解りません。解き方(公式等)を教えて欲しいです。

問題 1 ケプラーくんは、質量Mの超巨大ブラックホール、 ガルガンチュアの周囲を公転する宇宙船の乗務員である。 初 め、この宇宙船はガルガンチュアを中心とする半径rの真円軌道を描いていた。 この宇宙船の中で生活し続けて早1 年、今、この宇宙船に危機が迫っていた。 そう、異臭問題である。 乗組員の生活ゴミやら排泄物やらは、 宇宙船の中 で溜まりに溜まり、もはや臨界点を突破していたのだ。 ケプラーくんは、 そこで異臭の原因を全部カプセルに詰め込 んで、船外へ捨ててしまうことにした。 質量 mo のカプセルを捨ててしまったところ、 宇宙船は質量がmにまで減 り、ガルガンチュアを一方の焦点とした近日点距離が遠日点距離が R であるような楕円軌道に移った。 公転軌道 はどの軌道の場合でも、ガルガンチュアのシュバルツシルト半径に比べて十分大きいものとし、 古典的な万有引力が 適用できるとする。 万有引力定数は G とし、 光速をc とする。 (1) 真円軌道で公転運動する宇宙船の速さ と、 公転周期 To を M, m, mo, r, R, G の内、 必要な ものを用いて簡潔に表せ。 (2) カプセルを捨てた後の楕円軌道における宇宙船の近日点での速さ v1 と v2をそれぞれ M, m, mo,r, R, G の内、 必要なものを用いて簡潔に表せ。 (3) カプセルを捨てた後の宇宙船の楕円運動における公転周期T を M,m,mo, r, R, G の内、必要 なものを用いて簡潔に表せ。

計算方法が分からないので教えて欲しいですm(_ _)m

問2 海王星から太陽までの距離は約30天文単位である。 太陽の光が海王星に届くまでには, およそ何時 間かかるか。その数値として最も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 ただし,地球から太陽 までの平均距離は1億5000万km, 光速度は30万km/sとする。 (17 センター試験本試) ① 0.4時間 ② 0.8時間 ③ 4時間 ④8時間 9 ☆ ?思考 木型 5分 惑星に関する以下の問いに答えよ。