高校物理の光 薄膜の干渉です なぜ逆位相になるのかわかりません。教えてください 一番下にあるのは自分の考えです。屈折率は空気＜水＜油です

空気 ID B 021 10/02! 油 d C\0 d 水 D' BUTUD-DCTUD'=BD'=D2dcos0. 2つの経路の入射光は,それぞれ点BとDに同位相で達し,点Cで の反射では位相がずれず, 点Dでの反射では位相が元ずれる。したが って、反射光が強めあう条件は, 経路差2dcos6,が油膜中での半波長 え/2の奇数倍となることであり、 2d cos0,- (2m+1) (m+ 11 2/n Date ちの入物角 空気→酒で造任担る。Cでは仕相変れず D行せも aの新幸焼の新年tor仕相変ず。 Dで通任相にる。 しており、互いの位相は月じである。 右の削角 よて左の角右の動角に仕相が元く

184番がよく分かりません…教えてください！

7. 波の性質 89 x軸の正の向きに伝わる正弦波がある。 図1は時刻 84.yーxグラフとy-tグラフ (1) 波が伝わる速さは何m/sか。 図2で表される振動をしている y [m]+ 0.2 4(u) 0.2 図1 図2 0.10) 0 0.05 (山]x -0.2| 位置は,図1のどこか。 0<xい2,0 -0.2 mの範囲で答えよ。 ( +曲庁よ 10L 一手中 問題 183 > 187 の点はa, cである。また, 負の向きの速度が最大の点は, (1)の図か ら,bである。 (3) 同位相の点は,点Oから1波長分はなれた位置であり,dである。 また,逆位相の点は, 点Oから半波長分はなれた位置であり,bであ (4) 点bは, t=0のときに変位が0であり,次の瞬間の変位は, 負の向 きになるので,yーtグラフは解答のようになる。 ○yーtグラフで、 よりもすぐ右側の部分 変位は負の向きになる。 183. 波のグラフ 解答 (1) 0.40s(2) 1.6m (3) 波が進む向き 0.2 [山]x 2.4' 10.8 0 70- (1) (2) 周期は与えられたグラフ(y-tグラフ)から読み取り, ●問題で与えられたグラ フは, 波形ではない。 指針 波の公式 v=f入=A/Tを用いて波長を求める。(3) yーtグラフは,原 点(x=0)の変位が時間の経過とともに変化するようすを示している。 また,原点がy軸の負の向きに振動を始めたのは, 時刻 t30 からである ことにも注意する。 解説)(1) グラフから読み取ると,周期 T[s]は,T=0.40s (2) 波の公式 v=ーから, 入=vT=4.0×0.40=1.6m ①時刻0 で変位0であっ た媒質(x=0)が, y劇 負の向きに振動し、 劇 0.10sで負の向きに変 の大きさが最大となる。 したがって、波は谷から 発生する。 I 0.60 3 (3) t=0.60s のときは, であり,原点が振動を始めて 三 ニ 2 から3/2周期後である。したがって,波の先端は,原点からx軸の正 の向きに3/2 波長分だけ進んでいる。また, t=0 のときから、原点は 負の向きに振動を始めているので,グラフは解答のようになる。 T 0.40 184.yーxグラフとy-tグラフ 解答(1) 20m/s (2) 1.0m 指針(1)yーxグラフから波長え,y-tグラフから周期 T を読み取 り,v=A/Tの公式を用いる。(2) 図2のyーtグラフでは,時刻0の ときに変位が0であり,次の瞬間,変位が正の向きとなっている。この ような位置を図1のyーxグラフから見つける。 解説」(1) 図1から,波長入=2.0m, 図2から,周期T=0.10sであ ーェグラフは, あ 瞬間の波の波形を表す ソーtグラフは、 ある。 置の媒質の変位が、 の経過とともに変化する ようすを表す。 る。波の速さをu[m/s]とすると, 2.0 =Q =20m/s 三 0.10 (2) 図2から,時刻0で媒質の変位が0,時刻0から 微小時間が経過すると, 媒質の変位yの向きは正の 向きとなっている。図1において, 微小時間が経過 したときの波形を描くと, 図のようになる。変位v が0で, y軸の正の向きに速度をもっているのは、 y[m] 0.2 2, 0 -0.2 x=1.0mの位置であることがわかる。 108

基本例題22ではグラフをずらして考えていないのに、182ではグラフをずらして考えているのですがその違いが分かりません。教えてください！

振動数、渋の速さは、 (4) 波の速さは 4.0m/s なので, 1.0s間に4.0m進む。したがって, 15s なので,波の迷さvlm/s」は、 0= =4.0m/s 1.5 実線波形の x=2.0mの山は, 1.5s 後の破線波形において、 x=8.0mの位置に移動 している。 0 34567 8 x[m] テ0.40 =2.5 Hz 1 振動数:「=- T - 0.20 f=リ-4.0 8.0 /o) 振動数f[Hz]は, ひ=f入の公式から、 波の速さ:v=fス=2.5×4.0=10m/s ) aとcは振動の端なので速さが0である。 のとbの向きは,微小時間後の波形を描いて調 べる。 0:上、 b :下, aとc:速さ 0 =0.50Hz (Point 媒質の速度の向きを調べるには, 微 小時間後の波形を描くとよい。 Tーナー050-2.05 ○ (4) 3.0s後に, 波は 1.5波長分を進む。波は 周期 T[s]は, f 0.50 1波長分進むと同じ波形 基本問題 185, 186 になるので、t=0のグラ フを0.5波長分進ませて 射がおこらないとし きの波(黒色の破線 き,自由端に対して 称に折り返す。 基本例題22 縦波の横波表示 ませたものとなる。 進行方向 図は、ある時刻における縦波を,横波のように表 変 位 描けばよい。 182. 横波の振動 したものである。次の(ア)~(オ)に該当する媒質の 点を,記号a~hを用いて答えよ。 ()最も密の部分 解答(1) y軸の正の向き (2) 速度が0の点: a, c 速度が最大の点: b (3)同位相:d,逆位相:b e g la b A (イ) 最も疎の部分 (エ)左向きの速度が最大になる部分 T T |2 (ウ)速度0の部分 -A (オ) aが1回振動し終わったとき, aから出た波が進んでいる点 指針(1)媒質の各点は,y方向に単振動をしている。微小時間後の 波形を描いて,媒質の変位の向きを判断する。(2) 単振動における速さ は,振動の中心で最大,振動の両端で0となる。(3) 互いに同位相の点 は1波長分はなれており,互いに逆位相の点は半波長分はなれている。 (4)点bの時刻0における変位は0であるが,どちら向きの速度をもっ ているかを判断し, グラフを描く。 解説)(1) 微小時間後の波形を描くと,図のよう になる。点0の変位の向きは,y軸の正の向きであ 横波表示を実際の縦波の変位にもど 指針 縦波の横波表示は, 変位をy軸に回 転させたものである。実際の縦波の変位は,y軸 の正の向きの変位をx軸の正の向きへ, y軸の負 の向きの変位をx軸の負の向きへ回転させて示さ れ、国のようになる。 解説 して考える。媒質の各点は単振動をしている。 (イ) a,e (ア) C,g (ウ) 変位が最大となる部分である。b, d, f, h (エ) 変位0の点が速度最大であり,横波表示に おいて微小時間後の波形を考えたときに,変位 が負の向きになる点が左向きの速度をもつ。 a,e YA 波が進む向き a る。 (オ)波は,媒質が1回の振動をすると,1波長 進む。e C d (2) 媒質の速さは、振動の中心(変位0の場所)で最大, 振動の両端(最大変位の場所)で0となる。速度が0 a bcdef g h 破線は微小時間後の波 1

この問題の問3、4、5の解説をお願いします 答えは全て4です

武蔵野大全学 のある時刻における山の波面(実線), 谷の波面(破線)を表したものである。 振幅 A, 波長入の水面波を送り出した. 図は, 水面全体に広がった同心円状 水面上のLだけ離れた波源 S, S, を同振幅, 同位相,同振動数で単振動さ。 84 2021 年度物理 武蔵野 (解答番号 13 る-C 【問題3】次の文章を読み,間1から問5に答えなさい。 a L s! い と 美s ではねかえっ 図 問1,図において S, の位置には S, からの波の山の波面が、S,の位置にはS, か らの波の山の波面がある. S,. S2からの波の波長入にっいてLを用いて表す 式として,最も適当なものを, 次のうちから一つ選び, 番号を答えなさい。 13 問2水平 街突時の速度の 3 入=4Lちから の入=L 2 入=2L び。 のスー号 6 ス=ム 開2 次の文章中の空欄[ア ],[ イ),[ウ]に入れる式の組合せとして最 楽() も適当なものを,下のうちから一つ選び,番号を答えなさい 14 水面上では、波が強め合うところと,弱め合うところができる。この上うに [ウ)である。 ら

この問題の解き方を教えて頂きたいです🙇🏼‍♀️

問4 水面上で 6.0cm 離れた2点A,Bから, 波長 2.0cm の同位相の波が出ている。 (1)図の点P, Qは強めあう点か,弱めあ In う点か。 B (2) A とBの間に,弱めあう点を連ねた 双曲線は何本あるか。

波 ○S1,S2ははじめは振動するけど、お互いが干渉し合うとそのあとはずっとS1,S2m は定常波の節になって動かなくなるんでしょうか、、？？

B 図2のように, 深さ一定の大きな水槽に水を張り,水面近くで互いに5.0 cm 離れた2つの波源 S,と S, を同位相で鉛直に振動させたところ, 振幅が等しく。 波長が2,0cmの水面波が発生した。 図2の実線は, ある瞬間における, S,, S, から広がる波の山の波面を表しており, S, S, を中心とする最も小さい山の波 面の半径は,いずれも 2.0cmである。以下では, 水面波は正弦波とみなし、ま た波の減衰は考えないものとする。 19 0 の 変位 変位 山 2 C 山 S2 S S ら=れは、S,Slee考えてるから 谷 谷 谷 はたがな方向に遊む マたの役具の話し。 V 2.0 cm 変位 山 変位 「山 山 山 Sa S」 ; S2 S」 図 2 谷 谷 谷 谷 谷 問4 S,P=3.5cm, S,P=5.5cmを満たす点Pにおける振動についての記述と どを修液の腹と腹のA隔はう油の波長の士になる。 して最も適切なものを, 次の①~⑥のうちから一つ選べ。 18 1,0cm 2 O図2の瞬間のPの変位はゼロであり, この後, Pは谷になる前に山と なる。 @図2の瞬間のPの変位はゼロであり, この後, Pは山になる前に谷と なる。 図2の瞬間のPの変位はゼロであり, この後も変位はゼロのままであ る。 図2の瞬間のPは谷であり, この後, Pは山となる。 図2の瞬間のPは谷であり, この後も Pは谷のままである。 - 18 - - 19 -

問4について解放を教えていただきたいです。 ちなみに答えは 問1)0.6[s] 問2)2 問3)0.25[m/s] 問4)0.1[m]と0.25[m] です

|I)直線状の媒質に沿って x 軸をとり, x=0mの位置の媒質をx軸と垂直な方向に振動さ せたところ,x 軸上を正の向きに進む止弦波が生じた。 図1は, x=0mの位置の媒質の 変位 AA 0.6 1.2 # (s) 0 0.3 0.9 1.0 0.5 図 1 問1 この波の周期は何sか。 m

答え②なんですけど、解説読んでも分かりません。画像みたいに山と山の線を結んだら点pがその上にくるから強め合いかなって思ったんですけど、何故②になるか教えてください。

B図2のように,深さ一定の大きな水槽に水を張り,水面近くで互いに5.0 cm 離れた2つの波源 S, と S。を同位相で鉛直に振動させたところ,振幅が等しく, 波長が2.0 cm の水面波が発生した。 図2の実線は,ある瞬間における,Si, S2 から広がる波の山の波面を表しており, S, S, を中心とする最も小さい山の波 面の半径は、いずれも 2.0 cm である。以下では,水面波は正弦波とみなし, ま た波の減衰は考えないものとする。 S, 2.0 cm はめで TLA 図 2 問4 S,P=3.5 cm, S,P=5.5 cm を満たす点Pにおける振動についての記述とし のて最も適切なものを,次の①~6のうちから一つ選べ。 4 0-0 0 図2の瞬間のPの変位はゼロであり,この後, P は谷になる前に山とな る。 の 図2の瞬間のPの変位はゼロであり,この後, Pは山になる前に谷とな る。 3 図2の瞬間のPの変位はゼロであり, この後も変位はゼロのままである。 の 図2の瞬間のPは谷であり, この後, Pは山となる。 6 図2の瞬間のPは谷であり, この後も Pは谷のままである。 P

問3で、振動しない点を求めるとき模範解答は、図を頼りにして、l₁-l₂=-5/2λ、-3/2λ、±1/2λの4つだと言っていると思うのですが、緊張してるときとか、ズレて書き込んで5本とかやっちゃう可能性もありますよね？ もっと幾何的な解法とかないですかね？ (落書きは無視... 続きを読む

第3回 物 理 第3問 波の干渉に関する次の文章(A·B)を読み、下の問い(問1~5に答えよ。 (配点 25) 問2 線分 AB上には定常波(定在波)ができた。この定常波の隣り合う節と節 の間隔は何 cm か。最も適当な数値を,次の0~6のうちから一つ選べ。 の A 十分に広くて深さが一定の水槽がある。図1は 水を入れた水槽を上から見た 16 Cm 国で, A. B, Pは水面上の点である。点人と点Bに波源を置き.同位相,同 し旅幅。同じの.50の周期で上下に振動させると,点Aと点Bを中心として、 0 5 の /10 の 15 O 20 6 25 6 30 *れぞれ渡長20 cmで波面が円形の水面波が発生した。点Aと点Bの距離は 0cm であった。また, 点Bと点Pの距離は 80 cmで, ZABP三 であった。 なお、生じた水面波は減棄することなく伝わるものとする。 問3 線分 AP上にはほとんど振動しない点が生じた。その個数として最も適当 なものを,次の①~6のうちから一つ選べ。 17 個 0 0 0 1 2 2 3 3 の 4 6 5 6)6 水面 MAA 80 cm ハ=fa 60 cm T ニ 図 1 0J 問1 水面波の伝わる速さは何 cm/sか。 最も適当な数値を, 次の① ちから一つ選べ。 ~6のう 15 |cm/s 0 10 の 20 3 30 O 40 6 50 6 60 90l0

解説読んでも(ウ)がわかりません

は同位相·逆位相で振動している。図 c)の 2つの波源の間隔は図(b)と同じであり, 258>円形波の干渉 深さが一様な水面上で, 2つの点 Si, S2 を同じ振幅,同じ振動数 fで振動させて波長入の2つの円形波を作る。2つの波源 Si, S2の間隔,振動の位札 振動数子を変えると,干渉のようすが図(a)~図 (c)のようになった。図中の破線は振動し ない点を連ねた線である。以下の文中の||内から正しいものを選び,( )内には数値 を記入せよ。 Si $Se 図 *S2 図a) 図(a)では, 2つの波源 Si, S2が{同位相·逆位相で振動している。 Si な S2 図(b) Si PS2=( ゥ )×入である。図(b)では, S,Sz=2aである。2つの波源 Si, Salae 4 はP同位相·逆位相で振動している。 図(c)の2つの波源の間隔は図b)と同じでの 振動数子の( エ )倍より大きく(オ )倍より小さい。