物理の薄膜による干渉の問題です。 写真3枚目、(8)の「m＝0ではiを大きくしたときに次の極大点を取り得ない」というところの理由が分かりません。 m＝0のとき光路差はちょうど半波長になると思いますが、このとき入射光を大きくしても、干渉光が再び最大の明るさになることはないとい... 続きを読む

12光 991.〈薄膜による光の干渉〉 図1に示すように,空気中で水平面上に置かれた屈折率 n の平坦なガラ (1) ス板の上に,屈折率 n で一様な厚さdをもつ薄膜が広がっている。波長 の単色光を薄膜表面に対して垂直に入射させ,薄膜の上面で反射する光線 ① 空気 と。薄膜とガラス板の間の平坦な境界面で反射する光線②の干渉を考える。 光線①と光線②が干渉して生じた光のことを干渉光とよぶ。いま,空気の屈 折率を1とし,n>n>1 の場合を考える。 屈折率 n1, n2 が光の波長によっ て変わらないとして,次の問いに答えよ。 薄膜 (2) (1)薄膜中の光の波長 入 を, n1, 入。 を用いて表せ。 (2)薄膜の厚さを0から連続的に増していくと, 光線 ①と光線 ② からなる干渉光は,強めあっ て明るくなったり,弱めあって暗くなったりした。 干渉光の明るさがん回目の極大となっ たときの薄膜の厚さ dk を, n1, do, k (k=1,2,3, ･･･) を用いて表せ。 (3) 薄膜の厚さ dk のときに, 入射する単色光の波長を入から短くしていくと, 干渉光は一度 暗くなった後,再び明るくなり極大となった。 このときの入射光の波長入を 入o, kを用 いて表せ。 13 14 (4) (3)の観測において,入射光が入。=500nmで明るかった干渉光は、波長を短くしていくと, 一度暗くなった後, A2=433nm で再び明るくなった。 薄膜の屈折率を n = 2.0 として 波 73 の厚さdkの値を求めよ。 次に,図2に示すように, 波長入 の単色光を薄膜表面の法線に対 して入射角(i<90°)で入射させた。このとき,薄膜の上面で反 射する光線 ① と, 薄膜の上面において屈折角で屈折して薄膜とガ ラス板の間の平坦な境界で反射し、薄膜の上面に出てくる光線②と の干渉を考える。 これらの光線は図中の点 A1, A2 において同位相 であるとする。 図2 (5) 薄膜の屈折率 n, 入射角i, 屈折角の間の関係式を示せ。 (6) 光線①と光線②の干渉光が強めあって明るくなる条件を,屈折角 1,屈折率 n, 厚さd, 入射光の波長 入と整数m (m=0, 1 2 3 ) を用いて表せ。 (7) (6)の条件を,入射角i,屈折率n,厚さd,入射光の波長 入と整数m (m=0,1,2,3, ・・・) を用いて表せ。 (8) 垂直入射(入射角 i=0°) で明るかった干渉光は入射角を大きくしていくと,一度暗 くなった後、再び明るくなり極大となった。このときの入射角を i=i としたとき、ふと 薄膜の屈折率 n1, 整数mが満たす関係式を求めよ。 ①1 空気 薄膜 ガラス板 ガラス板 図 1 法線 法線 A [17 大阪府大改]

（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'

回答見ても理解出来ないです！ 助けてください！

154 光受容体 植物の光に対する反応を調べるため、光受容体 A. B. C のそれぞ れのはたらきを失ったシロイヌナズナの突然変異体 (光受容体 A 欠損株 光受 欠損株 光受容体 C 欠損株) と野生株の種子を用いて、次の実験を行った。 実験1: 種子に白色光を当てて発芽させたところ、 光受容体 A 欠損株以外はほぼ100% の発芽率を示したが、 光受容体 A 欠損株は低い発芽率を示した。 実験2: 発芽した種子に白色光を当てて育てると､ 光受容体C 欠損株は野生株と同じ 形態を示したが, 光受容体 A 欠損株と光受容体 B 欠損株は胚軸が長くなった。 実験3:芽ばえを窓際におくと, 光受容体C 欠損株以外は光が当たる窓際に向かって 成長したが、 光受容体C 欠損株は窓際に向かって成長することはなかった。 (1) 光受容体 A. B, Cは何か。 次の中から選び、それぞれ記号で答えよ。 (a) フィトクロム (b) クリプトクロム (c) フォトトロピン (2) 光受容体 A, B, C がおもに吸収する光の色をそれぞれ答えよ。 [16 静岡大改

(2)どの波とどの波が干渉するのですか？45度の反射光と50度の回折光だとしたらふたつが交わらなくて観測点無くないですか？

元にもどしスクリーン [ [] 425. 回折格子■鏡にd=1.0×10mmの間隔ですじを引いた反射型の回折格子がある。 これに単色光をあて,スクリーンに向かわせる (図1)。 図2には, 入射角iで入射して 角ヶの方向に進む回折光を示す。 (1)の( )に適切な式,語句を入れ, (2) に答えよ。 経路 1 経路 2 入射光 回折光 する。 反射面 (16. 大阪医科大改) Ai すじ 図1 回折格子 図2 (1) 図2の点A(反射直前)とBで光の位相は等しい。 d, i, r を用いて AD と BC の長 さを表すと, AD = ( ① ) BC = ( ② )である。 経路12の経路差は(③) となる。 2つの経路の光が強めあうのは, 経路差が波長の ( ④ ) 倍のときである。 (2) 入射角i=45°のとき, 反射角45° で反射して強めあう光の位置に対して, すぐ隣の 強めあう回折光の角度はr=50° であった。 この単色光の波長は何mmか。 sin45°= 0.707, sin50°=0.766 として, 有効数字2桁で答えよ。 (富山大改) B IC 第Ⅴ章 波動

下線部の計算が答えではlλ／2hになるはずなのですが、どうしても+1が出てきてしまいます。 どこが間違っているか見つけられません。 教えて欲しいです！！🙇‍♂️

365 くさび形空気層図のように, ガラス 板 A,Bの一端を点0で接触させ, 点Oから 距離lの位置に厚さんの薄い物体をはさむ。 真上から波長入の単色光を入射させ,これを上 方から観察したところ, A の下面で反射した光 とBの上面で反射した光が干渉し, 明暗の等 間隔の縞模様が見られた。 点0 から距離 xだけ離れた点 Pでの空気層の厚さをdと する。また, ガラスの屈折率は空気の屈折率より大きいとする。 (1) dをl, h, x を用いて表せ。 Om DIXO.AS 間の ENAUSL ➡4 -X- JP A dh B FONDO SO (2) 点Pで明線が現れる条件式を, lh, x,入,mm=0,1,2, ･･･) を用いて表せ。 (3) 明線の間隔 4x を, l, h, 入を用いて表せ。 (4) 定性 次の各場合に, 明線の間隔はどうなるか。 ① 単色光の波長を短くする。 (5) 20cm,i=6.0×10mのとき, 4x = 0.50mm であった。 んは何mか。ia ヒント (1) 三角形の相似を利用する。 (4) (3)の結果をもとに判断する。 ②物体をより薄いものに取り換える。

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

(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----

③と④について質問です。前半は理解できるのですが後半が理解できません。

④ スク 問4図3のように, 台形ガラスの向きを逆向きにし, 単色光を面ADに垂直に入射させたとい 「ろ,スクリーンに光は映らなかった。 映らなかった理由として最も適切なものを,下の 4 O ④のうちから一つ選べ。 解答番号は A 単色光 台形ガラス スクリーン D 図3 光は面ADですべて反射した。 ② 光は面ADですべて散乱した。 ③ 光は面ADから面ABに進み, 面ABですべて反射した。 ④光は面ADから面ABに進み, 面ABですべて屈折しスクリーンより上の方向に進んだ。 B C

水滴で反射するときの角度(反射角)って紫色光と赤色光は近似してよろしいでしょうか？？教えてください！！

する日光線と 内を進の店 いく赤色光線の進路がかかれている。 線の進路を大まかに図示し, 虹の外側に れになるか答えよ。 色 白色光 水滴 紫色光 赤色光 の屈折率は、光の振動数 (あるいは波 赤色) よりも波長の短い光(紫色)の