6 図はヤングの干渉実験を示しており, Dは波長の光源, 複スリットの間隔 S1 S2 = d, スクリーンと複スリ
ットの距離L, スクリーンの中心0からxだけ離れた点をPとする。 また, xとdはLに比べて十分に小さい。
(1) Pから2つのスリットまでの距離の差 | PS2 PS1 | を求めなさい。
(2)点Pに番目(m=0, 1, 2, ...) の明線が現れる条件式を
答えなさい。
(3) 干渉縞の間隔4xの値を求めなさい。
(4) 入射光線の色が赤色と緑色の場合で, 干渉縞の間隔4x が大きい
のはどちらか。
L
スクリーン
スリット
干渉縞
(5) d=2.0×10-4m,L=1.2m, 4x=3.0×10-3mだった。 当てた光の波長はいくらか。
(6)(5)の装置を屈折率1.2の液体中に入れて実験するとき,干渉縞
の間隔 4xはいくらになるか。
薄膜の干渉 屈折率n'の液体の上に, 屈折率n (n<n')の
油の薄い膜(膜厚はd) が浮かんでいる。 空気中を進んできた
波長の単色光が, 右図のように油膜の表面および裏面で反射する。
ただし、液体中に屈折する光は省略されている。
油膜への入射角をi, 屈折角をr, 図中のB2C=a, B,D=bとする。
(1) この単色光の油膜の中の波長はいくらか。
(2)次の文中の{ }内より正しい方を選びなさい。
点Cにおける反射では位相は① {π変化し・変化せず},
点における反射では位相は② (π変化する変化しない}。
b, nを用いて表しなさい。
(3) 図中の2つの光の光路差を,Q,
(4)m=0,
大気
Az
A1
B2
a
E
(屈折率1)
B
C
油膜の厚さ
油膜
(屈折率n)
液体
D
屈折率)
1, 2, …とする。 E点で観察するとき、2つの光が強め合って明るく見えるための条件式を、
と油膜の厚さdおよび必要な文字を用いて表しなさい。
m
6
dx
1)
2)
L
LA
3)
d
4)
赤色
5)
5.0x 10-7m
6)
2.5×10-3m
【思考判断 4点× 6問 = 24点】
1)
2) ① 変化し
72
② 変化する
3)
2nb-a
4)
2nd cosr= =1/2x2m
