物理の光の範囲です。 下から3行目の式でsin^2θoがn2^2/n1^2になる理由を教えていただきたいです🙏

例題8 全反射 図のように,屈折率 nのガラス1を,屈 折率 n2(<n)のガラス2でおおった円柱 状の繊維が,空気中に置かれている。円柱 の中心軸に垂直な端面に,中心軸と0を なす角で入射させた光は,2つのガラスの 境界面に臨界角で入射した。空気の屈折率を1として, sin0を求めよ。 ガラス2(屈折率 n2) 0 ガラス1(屈折率 n) 5 解ガラス1からガラス2への臨界角を 0。と すると,屈折の法則(> n2 p.167 (22)式)より、 00 sin Oo sin 90° Ni N2 Tπ 00 2 ニ 0 10 N1 N2 よって sin Oo = N1 O回42 いみい π 図より,空気中からガラス1への屈折角はー 0。 となるから,屈 折の法則より 2 一の) sin0 N1 よって sin0 = n;sin(-0 2 1 sin(-) 2 2 N2° π ここで sin - 6o)= cos0o = V1- sin°0。 Oo= cosO。 2 1- 15 ニ 2 N1° 1 Vn - n N1 2 2 ? - n' 2 2 であるから, これを①式に代入して sin0 = Vn° A 規題 8 図のように,空気中に置かれたガラスの AB 面に 色:1: iAia ロロ

(1)と(3)教えてください

SQ- り 86 (例題 水面からんの深さのところに点光源Sが ある。 空気の屈折率を1, 水の屈折率を n,真空 中の光速をcとし, 水中から空気中へ向かう 光の入射角を a, 屈折角を βとする。 B れ6 (m) の 空気 光 水 h し a-3> 3 'S (1 (1) Sを出てから,入射角 αで水面に達するまでにかかる時間はい くらか。 (2) sinβをnと sinαを用いて表せ。 (3) 水面上に円板を置き,Sから発せられる 光が空気中に出ないようにするとき,円板 の最小半径rを求めよ。 (2 r. h 解 zbS 92-92 解

これ教えてください！

のセンター2019物理追試第3間B 「水面波の屈折と千渉」 B 水深の異なる二つの領城 A, Bからなる濃い水槽を用いて水面波を調べる。 城A、Bにおける波の連さはそれぞれV、 Vaであり、 VA> Vゅとする。 間3 次の文章中の空欄 ウ のを、次ページの①~⑧のうちから一つ意べ。 エ に入れる式の組合せとして正しいも 3 図4のように貢域A の左下から平面波を入射する。 平面液の進む向きを 失印で示している。 入射した平面波の波面と境界面のなす角は0である。現 外面に達した波は一部が反射して領域A に戻り、 一部は屈折して領城Bに 伝わる。 反射波の進行方向が境界面の法線となす角jは ウ 進行方向が境界面の法線となす角をrとすると sinr= であり、 屈折波の エ である。 領域A VA 領域B Vs 波面 ウ エ VA sin @ ェ-0 V』 V、 cos 境界面 VL jin VA (3 -8 図 4 Va .cos 8 -0 VA VA sin @ VE Cos @ V』 V。 sind VA V。 -cos @ 波の進む向き

（2）図2のように，実験台上に直方体の透明なガラスを置き，その後ろにチョークを立てた。図3は，図2をを真上から見た時の位置関係を示している。図3の点Ｐの位置からガラスを通してチョークを観察すると，どのように見えるか。次のア〜エから1つ選び，記号で答えなさい。 答え）ア ... 続きを読む

図2 チョーク ガラス 実験台 図3 チョーク ガラス *点P

至急お願いします!!🙏💦 ４の(２)こたえgなのですが、どうして上下のみで左右は逆にならないのですか?？

第3回 3回 (2)(実験1) で、スクリーンに像 図5 ができるのは、物体を出た光が凸 レンズを通って, スクリーンに 4 凸レンズの性質を調べるために、次の(実験1)と(実験2)を行った。 スクリーン (実験1) 0 図1のように、光学台に電政、図2のような形のスリットの入った物体、凸レンズ、 レンズの軸 スクリーンをセットした。 集まったからである。図5にお 物体 物体と凸レンズの距離a(cm) と,スクリーンにはっきりした像ができたときの凸 Aレンズの中心 Aレンズ いて、凸レンズによってスクリー レンズとスクリーンの距離b(cm)との関係を調べた。 ンに物体の像ができたとき、点P 図3は、(実験1)の2の結果をグラフに表したものである。 (-線は、直Pと凸レンズの中心を通る線である) 図1 図2 から点Qに進んだ光は、凸レン 4 Aレンズ スクリーン ズを通ってどのように進むか。また。この像を凸レンズの側から見るとどのように見えるか。そ 球OC物体 の組み合わせとして最も適当なものを、下のアからシまでの中から選んで、そのかな行号を書き めもり板 なさい。 図3 b 30 (cm |スリット 凸レンズの側から 見たときの物体 20 10 20 a(cm) ア a, d イ a, e ウ ,f I g オ b, d カ be キ b,f ク b,g ケe, d コce サc.f シeg (実験2)(実験1)で調べた凸レンズと牛乳バックを使って図4のような装置(カメラ)をつく (3) 次の文章は、(実験1)で使った凸レンズよりも焦点距離が短い凸レンズに変えて、同じよう り、内箱を動かしてピントを合わせ,凸レンズからの距離がどのくらいにある物体をうつ に実験をしたときについて説明したものである。文章中の(1)と( にあてはまる すことができるか調べた。ただし, 内箱を動かすと、凸レンズからスクリーンまでの距離 語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のアからエまでの中から選んで、そのかな背号を を8cm から16cm まで変えることができるものとする。 書きなさい。 図4 内箱 物体と凸レンズの距離a(cm)を8cmにしたとき、 スクリーンにはっきりした偉ができると きの凸レンズとスクリーンの距離b (cm)は24cmよりも(I)なる。このとき、できる 像の大きさは、(実験1)でaを8cmにしたときにできた像の大きさよりも(1 ) なる。 -8cm イ1長く、I 小さく ア1 長く、I 大きく ウ 1/短、I大きく (4)(実験2)で, スクリーンにうっすことができた物体のあった範囲として最も過当なものを。 次のアからケまでの中から選んで、そのかな持号を書きなさい。 外前 IIく、I 小さく 次の1から(4)までの問いに答えなさい。 (実験1)の結果から、この凸レンズの焦点距離は何 cmか,求めなさい。 (1 ィムレンズから8 cm から12cm までの間 ア凸レンズから6 cmから8cm までの間 I占レンズから8cmから30 cm までの間 ウ 凸レンズから8 cmから24 cm までの間 オ 凸レンズから 10 cm から24 cmまでの間 キ 凸レンズから 12 cm から 30 cmまでの間 カ当レンズから 10 cmから30 cm までの間 クレンズから 12 cmより遠く

凸レンズの作図で、凸レンズで屈折した光が交わっているところに像ができますが、 光が交わっていないところにスクリーンを置くとどうなるのですか。

「厚いガラスを通してチョークを見ると、チョークがずれて見えた」　これと関係の深いものは反射なんですが、なぜですか？

94の(7)ですが、うなりだけでなく、経路差による波の干渉は考えなくて良いのですか？

スのとが預で 光線の 75 時間 3 Sから出た光の振動数を了, Hから遠ざかる M, に届く光の振動数をと 変位 おくと,「ロ=A」とドップラー効果の式より (図b) ア-- (6 M から反射される光の振動数を f"とおくと、 図cと(5)の結果より 2月.dcosr= COSアーT-sin'r=,/1-/sini)=n-sin'i これを(6の結果に代入すると 2md-sin (8) 入射角i=0° のときに干渉光が明るくなるので,(7)の結果より 2dm-sin'o"=2md (m+ "'Si<90° の範囲で, iを大きくすると光路差2d\n-sin'i は小さくな るので、i=i のときに干渉光が明るくなる条件は 24/m-sini-(m-- 速度 (7)「sin'0+cos'0=1」の関係と(⑥式よょり C-u .c-u_c-u, c+ 入 No ni /m+ よって 2d/n"-sin'i-(m+)a /"=D£ c+u Mが普調者 7 M から届く" の光と, Maから届く子の光が干渉して、黄の場合のうなり 質量 図b カ ……の n当する現象が起きたと考えられるので, うなりの 重力ー 垂直林 20 C+p Tア-| C+u a 2 c 弾 よって,求める周間は M,が“光高 82 05 (スリットによる光の回折) 動摩 ただし、の式より i=0, m=0 では光路差は今となり, iを大きく」ナ。 スリット周隔の最大公約数を考えてみる。 静止 1(4)2離れた波源からの光の弱めあいと、2離れた波添からの光の弱めあいを考える。 1図aより,2つのスリットからPに達する光の光路差は wsin0 である。 慣性 光ま ときに次の極大点をとりえないので,mèl となる。 (2 度 折理 の,6式より 2dVn?-sin'i 2nd m-7 て変 6で初めて弱めあう条件より wsin0,=ー のでは1次の強めあいであるから フモー m+ O1 g2) て よって sin0,= 20 2m-1 Vn"-sin'i (ただし、m=1, 2, 3, …) よって 2m+1 sin0 (整理すると(2m+1)'sin'i,=8mn,") よって sin= た wsinの=0+1×A 03) 薄 12) 2つのスリット間隔は, 30d, 45d, 60d,-75d, 90d, 120d, 135d, 180dの 組合せが考えられる。これらの最大公約数は15d となるから。 15d-sin6,=0+1×iの関係が成りたつとき,それぞれのスリットからの半 図。 中奈A 30dsin8,=2入 45dsin6=32 などとなり、すべてのスリッ トからの先が強めあう。 中※B(参考) N==1 (国9) 暗。 94(マイケルソン千渉計) い A4) (3 (4 え よって sin,= 「15d (3)絶対屈折率nの媒質中では, 波長は一倍になり,光にとっての距離である光学距離はn倍になる。 (6) M.はドップラー効果によって光源が発した振動数とは異なる振動数/'の光を受け取り, その/の光を反射する Mは動いているので, さらにドップラー効果が生じて, D にはS'とは異なる振動数" の光が届くことになる がすべて強めあう#A←。 n 一度 薄膜 次に して入! 射するう ラス板の 3 N=2 (図 10)の場合, 一離れた波源(例えば、 (5 2 の場合 = と考えて、弱 QとQ, Qa とQ)からの光が弱めあう条件は 入※B- 「D (1) ある点と1波長分離れた点の位相差は 2xであるので, 距離 /離れた地点で めあう条件は sing=-- 22 の位相差は 2元ー よって sin0,=ー sin0 DD'D'D一 44 4 (2) 2つの光線の経路差は 2L,-2L2 であるので, これが①式の!にあたる。 離れた波源(例えば, Qi と Qa, Qaと Q)か トD。 5) 中華C 弱めあう条件は x 2(Li-L)_4x(L-L) え の千渉を であると X5) 薄膜の よって 2x×- らの光が弱めあう条件は 図b dsin0=なので、 dが大 きいほうがsin@が小さく。 ゆえに0も小さな値となる。 ※A 別解 ガラス中におい (3) 厚さdのガラスを透過するときの光学距離は nd なので, ガラス内の往復 で生じる光路差は2nd-2dとなる。これが①式の!にあたる。 22※C= D て,波長は4になるので sin 0= よって sin0;=- よって 2x×2nd-2d_4xd(n-1) ※A← (図a),位相差の変化量は 4 N=1 のとき, 離れた波源の組合せで初めの弱めあいとなり, N=2 の D 中※D 2d 2ォー -21 ときも N=1 の場合のように, (4) M. と Ma が静止していたとき2つの光線はDで同位相であったことから, m(m=1, 2, 3, …) を用いて, ②式より 4z(L-L)。 Q.Q Q.9 離れた波源の組合せで初めの弱めあいと なった。一般に,スリットを2N(Nは大)等分した場合,N=1 の場合のよ n 4元d(n-1) =2xXm うに、号離れた波源原の組合せで初めの弱めあいとなるから#D* D 図のように、号離れた点. A6 一方、M,をだけHに近づけたとき, 2つの光線が初めて逆位相になった とすると, M,とHの間の距離は Lー41になっているので 4z(L-I-L)_4x(L:-La)_4x4 Qで光が弱めあうとすれば、 少し隣にずれたQ、で も同様に光が弱めあう。つま え よって sin,= D また、N=2 の場合のように, =2x×m-π 離れた波源の組合せで, 次の弱めあいとな| スリット内の号度れた点 るから sina- からの素元波どうしがすべて 弱めあう。 波長 入 以上2式より , 4元A ニ=x よって 4l=4 2入 よって sins== 図』 D 102 物理重要問題集 物理重要問題集 103 (5)新

図の緑色の点線部は不要でしょうか?

写真の図について教えてください。 円の中心から入射したときは円形の面のどこに到達しても面に垂直になるのはなぜですか。 円の周りは全て曲がっている？のに、垂直というのでしょうか…？ また、円の中心以外から入射したときは面と垂直にならないのはなぜでしょうか？ 分かりやすく教えて... 続きを読む