2問ともよくわかりません。薄膜、ガラス2つの屈折率が出てきてどう計算すればいいかわかりません教えてください。

16. 光波 197 基本例題54 薄膜の干渉 回折率1.4のガラスの表面に屈折率1.5の薄膜をつくり,波長6.0×10-7mの単色光 0 の基本問題411, 412 反射光の強度が極大になる場合の,最小の膜の厚さはいくらか。 )(1)で求めた厚さの薄膜を,屈折率1.6 のガラスの表面につくると,膜に垂直に入 射させた反射光の強度はどのようになるか。 薄膜の上面,下面での反射光が干渉 指針 する。薄膜の厚さをdとすると, 経路差は 2d で ある。経路差が生じる部分は薄膜中にあるので, 薄膜中の波長で干渉条件を考える。このとき,反 射における位相のずれに注意する。 をdとすると,経路差は往復分の距離 2dであ り,m=0, 1, 2, …として,経路差が半波長 /2の(2m+1)倍のときに反射光が強めあう。 O… (I+ 4)=PZ 最小の厚さは m=0 のときなので、 各数値を代 (1) 屈折率のより大きい媒質との 境界面で反射するとき, 反射光の位相が元ずれ る。薄膜の上面Aにおける反射では位相が元ず れ,下面Bにおける反 射では位相は変化しな い。薄膜中の波長は, バ=A/nである。膜厚 6.0×10- -(I+0)=PZ 1Y 2×1.5 中木 () d=1.0×10-m (2) 薄膜の上面, 下面のそれぞれで, 反射光の位 相が元ずれる。したがって, 式①は弱めあう条 件となり,反射光の強度は極小となる。 元ずれる A. 変化しない B

(4)の解説がよくわかりません。

A E 図は、波長入の単色光が媒質Iから媒質Iに入射し, 媒質Iの表面ですぐ反射する光と, 媒質Iに屈折して 入ったあと,媒質 Iの底面で反射する光が重なり合う ようすを示したものである。 AA', BB', CC' は波面を表す。媒質IIは両面が平 行な厚さdの薄膜で, 媒質Iに対する屈折率を n (n >1)とする。 ロ (1) 媒質IIにおける光の波長を求めよ。 口 (2) 点 C, D における反射の際,光の位相はそれぞれどれだけ変化するか。 口 (3) 光の道のり C'DCを Al としたとき, Alを厚さdと屈折角ゅで表せ。 口 (4) A→B→C→Eと進む光と,A'→B'→C'→D→C→Eと進む光が, Eで 強め合ったという。 41 は, 波長入および屈折率nとどのような関係にあるか。 mガイド (2) 屈折率の小さい媒質から大きい媒質に向かう光が反射すると位相がnずれる。 0 B A 媒質I C B' |C d 媒質I D 媒質I

（2）が分かりません。 考え方がわかりません。 どこの屈折率がどうなるのかよく分かりません。教えてくださいお願いします

射させた反射光の強度はどのようになるか。 屈折率1.4のガラスの表面に屈折率1.5 の薄膜をつくり, 波長6.0×107mの単色光 16. 光波 197 (2)(1)で求めた厚さの薄膜を,屈折率1.6のガラスの表面につくると, 膜に垂直に入 基本問題 411, 412 に垂直に入射させて, その反射光の強度を測る。次の各間に答えよ。 を 射光の強度が極大になる場合の, 最小の膜の厚さはいくらか。 薄膜の上面,下面での反射光が干渉 をdとすると,経路差は往復分の距離 2d であ り,m=0, 1, 2, …として, 経路差が半波長 2/2の(2m+1) 倍のときに反射光が強めあう。 指針 ある。経路差が生じる部分は薄膜中にあるので、 薄膜中の波長で干渉条件を考える。このとき、反 射における位相のずれに注意する。 解説) 境界面で反射するとき, 反射光の位相が元ずれ る。薄膜の上面Aにおける反射では位相が元ず れ,下面Bにおける反 射では位相は変化しな い。薄膜中の波長は, パ=A/nである。膜厚 2d=(2m+1) …0 2n 入 (1) 屈折率のより大きい媒質との 最小の厚さは m=0 のときなので、 各数値を代 入して、 2d=(0+1) 6.0×10-7 2×1.5 d=1.0×10-"m (2) 薄膜の上面, 下面のそれぞれで, 反射光の位 相が元ずれる。したがって, 式①は弱めあう条 件となり,反射光の強度は極小となる。 πずれる A。 変化しない B 甘 - 日日石 第V章

（2）です。1mmあたり100本の筋が入っているということは格子の間隔dは101個あるので..と考えたのですがなぜ100でわっているのですか？101でわるのではないのですか？

90 図のように,「格子定数d[m) の回折格子に光源からの光を垂 直に入射し,回折格子から距離 L だけ離れているところにスク リーンを配置して以下の実験を 行った。 (1) 光源として波長入 [m]のレーザー光を用いたところ,スクリーン上 に明るい点の列が観測された。中心の明るい点から測ってm 番目の 明るい点までの距離をxm [m] とし, Xm がL[m]に比べて十分小さい とした場合, xmを入, d, L, m を用いて表せ。 ただし,中心の明る のい点をm=0 とし,微小角0に対してsin 0 =tan0 の近似を用いて よい。またこのとき,明るい点の間隔 4x[mを求めよ。 (2) 前問において, 回折格子のすじが1mm あたり 100本あり,Lが 1.00 [m]のとき m=3の明るい点までの距離x,が19.0[cm]と測定さ れた。レーザー光の波長入 [nm]を求めよ。 レーザー光源 または白色光源原 Xm. 回折格子 L スクリーン

どうして縞間隔が大きくなると空気層の厚さが減るんですか？原理が分かりません💦

求めればよい。v=Sa きの屈折率で, 入射 |3 精密に平面状に磨いたガラス円板 2枚を用いて相対する2面 A, Bを 互いに平行に重ねるため,1図 (a), (b)のように厚さのほぼ等しい3個の 小さい物体を1枚目の円板の上に置 き,その上から2枚目の円板を重ね て置いた。円板の上方から波長 Q.6 um の単色光を当てたところ, 1図(b)のような直線状の 10 本の暗 線をもつ縞模様が現れた。きらにガ ラス円板の間にはさんだ小物体が弾 性体であることを利用して,1図(a) のP点を上から軽く押さえたら納 の数が減り,離したら縞の数は10 次の文章の に適当な語句, 数値ま 媒質Iにはさまれた薄い透明体の媒質I( を考える。薄膜の両面は平行であるとする。 に示したように光が AA'を波面として矢日 向に進むとする。 Bで光の一部は反射し, は屈折して媒質Ⅱへ入る。Cでは, 一部は して媒質Iへ抜け, 一部は反射して中へ月 さらに,この反射光はD において一部が て元の媒質Iへ戻り, 光線 A'B’のDで 光と出会う。Bでの入射角および屈折角 ぞれり()媒質Iおよび媒質Iの屈折導 A薄膜の厚さをtとする。また, 0ま 1)媒質Iにおける光の速さは, 屈折 1図(a) 1図(b) 2図 倍である。媒質Ⅱにおける光の波長 |イ倍である。また, 媒質Ⅱに ウ倍である。 (2) 光がCで反射するとき, 位相延 (3) 光がBおよびCで透過すると (4) 波面 BB' 上の B' の光が Dに D で出会った2つの光の経路は、 この経路差sは, s=_カと 本にもどった。 A, B以外の面からの反射光は無視できるものとして, 下の問いに答えよ。 (1) なぜこのように直線状の納模様が現れたかを説明せよ。 (2) 暗線が10本見えているとき, 2枚の円板の間隔はP点とその反対側のQ点とで, どちらが何 um及きいかを理由をつけて記せ。 次に3枚目のガラス円板の平面度を調べるため,上のガラス円板をはずし、3個の 小物体はそのままにしてその上上に3枚目の円板をのせた。この円板の下面Cが精密に は平面でないため,2図の実線のような縞模様が得られた。 A, C以外の面からの反 射光は無視できるものとする。 (3) 面Cは凹面であるか凸面であるかを理由をつけて述べ, 平面からのずれは最大何 mであるかを求めよ。 (5) Dにおいて反射光と透過光が (6) 入射角iを大きくしていくと ための条件は,屈折率に関し Bで反射し 角方向の空 sin io =[ケで表される。 PBに直角方向の 単色光でありつ 皮長が一定だから。安気後の厚さかーなたの (by n.c (2) /日者線月2へ 2d:mA をメトリつ P側の方 3 ni 人 」 Cは凸面 くつ 2d: 0.6μxm (mE2)5) て,求 6A- 0. :5 -2.7M Rの方がらみmたきい。 h2<n、 オダれ3い h 屈折 ple pai pnl 2hッキ 結岡隔が大きくなる 安気側、厚さが持る s prt 2 ich le 24 20、 nt 2 hon

ヤングの実験の問題の(3)~(5)が分かりません。 考え方を教えていただきたいです。 よろしくお願いします🙇‍♀️

|2スリット間隔d[m]の複スリットと波長2[m] の単色光を使って下図のようなヤングの実験を 行った。点0は複スリットの垂直二等分線とス クリーンの交点である。スクリーン上に点0を 原点としたx軸をとり,任意の点Pの座標を× [m]とし,スクリーンと複スリットの距離をL [m),単スリットと複スリットの距離を1 (m) とする。また, 1, Lはx, y, dに比べて十分に大きいとする。 (1)点Pが明るくなる条件を整数 m=0, ±1, ±2, ±3, …を用いて表せ。 (2)(1)の条件式をxについて解き, m次の明線のx座標を求めよ。 (3) 単スリットを図の上向きにわずかにy [m] ずらした。任意の点Pが明るくなる条件を整数 m =0, ±1, 土2,土3, …を用いて表せ。 (4)(3)の条件式をxについて解いた結果から, 単スリットをずらす前後で明線がどちら向きにい くら移動したかを求めよ。 (5) 単スリットを図の上向きに除々にずらしていくと, はじめて点0が暗くなった。このとき, 単 スリットをずらした距離を求めよ。 複スリット 単スリット S P S 。n てく m - m&l Si S2

(c)でもしx＝λでの振幅の大きさが聞かれたら2Aになるんですか？そもそも私は合成したら真っ平らになると思ったんですけど、考え方は合ってますか？

A年 エ 0- ーAギ 図2 (C) この正弦波を入射波としてェ=Aの位置で自由端反射させたところ, 入 射波と反射波の合成波が, 定常波 (定在波)になった。ここで, 反射による 波の減衰は無視できる。このときの定常波のェ=-スにおける振幅の大き 3 4 さを求めよ。 色単色光 長) - 10 -

3の問題で波長を変えるとグラフのようになる理由を教えてください

第1講 高3 トップ&ハイレベル物理く原子編> テキスト 図1の装置は,真空のガラス球内壁にはりつけられたアース電位の金属板陰極K, およ び陽極Pからなる光電管と, 電池 B, 可変抵抗R, 電圧計 V, および電流計 Aからなる回 路とで構成されている。この装置において, いろいろな波長の単色光を照射しながら, 陰極 Kに対する陽極Pの電圧(陽極電圧) Vを変化させたときに, 電流計 Aに流れる電流 (光 電流)Iを測定した。渡長が4.0×10mの光を照射したとき, 電圧 Vと電流『の関係は図 2のようになった。次の文章の a j に入れるべき適当な語旬または数式を記し、 また間いに答えよ。 ただし, 電気素量を e=D1.6×10-1"C, 光速度を c=3.0×10°m/s, leV= 1.6×10-9Jとする。また数値は有効数字2桁で求めよ。 光電管 一陰極K 単色光 一陽極P 電流 I A B 電圧V Vim 図1 図2 間1.このように光によって電子が飛び出す現象をa|といい。飛び出す電子を b いう。この電子の数が増加するときに光電流の大きさはcし, 1秒間に陽極Pに 到達する電子の数をnとしたときの電流値はd と C [A] となる。 X 間2.波長が一定で, 光の量を2倍に増したとき, 陽極電圧 Vと光電流Iの関係は, 図 2 の状態からどのように変わるか。 概略を解答欄の図に実線でかき加えよ。 間3.光の量を変えず, 波長を3.0×10-"mに変えたとき, 陽極電圧 Vと光電流Iの関係は, X 図2の状態からどのように変わるか。 概略を解答欄の図に実線でかき加えよ。

物理の過去問を解いているのですが答えがなく、答え合わせのしようがありません どなたか全部の問題とは言わないので解き方などを解説してくれると嬉しいです ▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒ 屈折率n1の透明な液体が屈折率n2の基板の上に薄く広がっている（厚さd）。この... 続きを読む

【1]|(1)n」<n2の場合 n」>n,の場合 白色光 入= ス= 経路差 経路差 透明物質 A= A= 基板 図1 強め合いの条件 強め合いの条件 問2で使用 ※可視光線の色と波長の関係 A= A= (2)強め合う光の波長 d= 7.7 6.4 5.9 5.5 4.9 4.3 3.8 強め合う光の色 波長(×10-7 m) T 可視光線の色 赤 (3)※n」<n。の場合 (6)基板が水平(膜厚が一定の薄膜)の場合 A= ス= 計算説明) 2 図2 基板が斜め(薄膜の断面が三角形)の場合 12 図3

ヤングの実験について質問です xが大きくなるほどなぜ波長の大きい色が現れるのですか？ 式から考察してもmを大きくした場合xが大きくなるのは分かるんですけどそのときλを変化するのですか？

(PS) CH, 使い、追明性着色性電気絶性が高い。秋化点が低い、溶縄に溶けやーい。 不幽自度が大きい(CとHが同である)ため、世徳時に多験のトードがを生する。 3 2 11 12 用途 、電気絶談付料。 ソリモゲル。 13 l 合重自 ー 1 in リス学レン(発抜スチロール) という。 14 この向木によソスTのこ がワ ソ! わかること x mより、m の絶対値が大きくなるほど、原点からの距離も大きく d Lm入 Ox= なる。 xlより、m 次の明線においては、原点から離れれば離れるほど波 d Lm入 2x= 長の大きい色の光が現れる。 LA より、明線間隔は m に依存せず、 等間隔である。 d 3 Ax = Xm+1 Xm = このD23を踏まえると明線の様子は下図のようになることが分かります!