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物理 高校生

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

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数学 高校生

数学IIの三角関数のもんだいです。 (3)の問題がわかりません。 セをとくときは、FX=1を代入するだけでとけるのに、ソはどうしてαのまま代入したり二乗したりしなければならないのかがわかりません。 また、セとソで解法が変わってしまうのがなっとくいきません。

167890 97896 000 578907 3000 789086 789036 (注)この科目には、選択問題があります。 第1問 必答問題) (配点30) (1) 関数 について考える。 f(x)=2 sin2x-√2 cos(x+4) (1) (4) アルである。 (2) 0≦x 加法定理と2倍角の公式より である。 の最大値を求めよう。 の範囲におけるf(x) ++ ス sin2x= F sinxcos x である。 よって, t = COSx f(x)= オカ となる。ここで, 0x ク sts コ である。 したがって, 0≦x≦πの範囲におけるf(x) の最大値は サシ t ウル frai= - (cosx=sinx) コーヒー2 sinx とおくと, f(x) は t + ① より ものとり得る値の範囲は であるから (数学ⅡI・数学B 第1問は次ペー ① (3) 0≦x≦xの範囲において, f(x)=1を満たすxの値は α, である。 ただし,αは 4 tz 0<a< を満たす角である。 の解答群 -1-√7 4 Cos |x-1= セ ① (65) かつ sina= ソ -1+√7 4 Jr1=25in2x -√2 cos (+372) ttl=2sin'=> +he cos sete 本 √9 √ (cos-sur! COSIX- ② Shea = 2inacos(x frm= 45tumnos - com 6 = cos(xX - Cosa - Stuck. Sina 1-√7 4 ⑦ 1 1 第1回 (数学ⅡⅠ・数学B 第1問は次ページに続く。) 1+√7 tootstancessin 2sincos = (-=² 457h. 005 - 2-27² frax=-7-27²+2 T=-Spancy cos y t= sium-cos.xx t=su (x-2) そのとき (4)

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