なぜ入射角が大きくなると屈折角も大きくなるですか？ 中学校では例えば空気から水に入る『屈折の小さいものから大きいものに入る』時は反射角より屈折角が小さくなると学んだのに、矛盾してませんか？なぜ大きくなるのか教えてください

(1)図で、AA', BB', CC' は波面を表している。光Iが 「んでいる厚さdの油膜に, 波長aの単色光を入射角iで入 A→B→C'と進む間, 光ⅡはA→B→C と進むので, 下面で反射する光Ⅱが届くとし, 空気の屈折率を1, 水の 射させた。観測者の目には,油膜の上面で反射する光Iと, 339. 薄膜による光の干渉●図のように, 水面に浮か 光Iと光Ⅱの位相差をもたらす経路差1は 1=CD+DC' である。 光ⅡのBでの届 あと回折 179 光I 光1 空気 民折率を1.3, 油の屈折率をn(n>1.3) とする。 13 *1と光Ⅱの位相差をもたらす経路差しは 1=CD+DC'である。光ⅡのBでの屋 折角をrとするとき,1をd, rを用いて表せ。 (2) 油膜の中での光の波長'をn, 入を用いて表せ。 12) Cにおける光Iの反射と, Dにおける光IⅡの反射では, 光の位相はどうなるか。 14)光Iと光Ⅱが干渉によって強めあう条件式を, d, r, n, 入を用いて表せ。 5) 入射角iが大きくなると,光I,Ⅱの経路差はどうなるか。 >例題68

(１)～（４）まで回答をお願いします🙇🏻🙇🏻🙇🏻 簡単でもいいので解説も付けてくれたらすごく有難いです！

小H |【図1】のように、光が空気からガラスに入射するとき、 入射角が 60 °で屈折角が 30°であった。 【図1】 (1) ガラスの屈折率を求めよ。(答えは、のままでよい) (2) 光がガラスから空気に入射するときの臨界角を0と 68 空気 したとき、sin @ の値を求めよ。(答えは、のままでよい) ガラス (3) 30°<0< 60° を証明せよ。 (4) このガラスで【図2】 のようなプリズムを, 【図2】A 作り、光を面ABに垂直に入射させた。 光の 経路を作図せよ。 ただし、ガラス面に垂直に 入射する光の反射光は作図しなくてよい。 3¢0 O:3 -n95 2.44 B 0.r1 す

(5)の解答の図の反射の矢印や反射する位置が何故そのようになるかわかりません　

園195.ニュートンリング● 上に球面の半径がR[m]の平凸レンズを置き,その上方か ら波長入 [m] の単色光を当てる。反射光を上から観察する と,同心円の縞模様が見える。 ガラス板と平凸レンズの接点 0からr[m] の位置Pでの空気層の厚さを4[m]とする。 (1)位置Pが暗く見えるときの2d を入, m(m=0, 1, 2, …) を用いて表せ。 (2) 点0付近は明るく見えるか, 暗く見えるか。 (3) 同心円の中心Oからm番目の暗環の半径rを入, R, m (m=0, 1, 2, …) を用いて表 せ。ただし,ガラスとレンズの間にはさまれた空気層の厚さは, Rに比べて十分小さ いものとする。 (4) ガラスとレンズの間を屈折率nの液体で満たしたところ, 同心円の縞模様の半径が 変化した。このとき, 中心Oからm番目の暗環の半径r'は, 間が空気の場合のm番 目の暗環の半径rの何倍になるか。ただし, nはガラスの屈折率より小さいものと 図のように,平面ガラス板の しま R Ta P し,空気の屈折率は1とする。 (5) 下から透過光を観察した場合も, 同心円の縞模様が見える。反射光の縞模様とどの ように違うか。

この問題の⑶がわかりません。

基本例題 68 薄膜による光の干渉 | 1) 光が点Bおよび点Cで反射する前後で位相 |折率がnより大きい物質の表面につけたものが 2.0×10-3=5.0×10°本 *339,340 物 る。波長入の単色光を,屈折率1の大気側か この薄膜に入射角iで入射させた。 E 薄膜 は逆になるか。それとも変わらないか。 12)点Aに入射し点Bで反射して点Cを通過する光と,点Cで反射する先について, 位相差をもたらす経路差と光路差を図の屈折角rを用いてそれぞれ表せ。 13) 2)で,両方の光を遠方の点Eで観測したとき,暗く見えるための条件式を求めよ。 この単色光を薄膜に垂直に入射させたとき,反射光が最も弱められる場合の最 小の膜の厚さdを求めよ。 DP 屈折率n 物質 脂針 点B, 点Cでの反射はいずれも,屈折率小の媒質から大の媒質へ入射する場合なので, 位 相が変化する。強めあい·弱めあいの条件式を光路差で書くときは, 真空中(または空気中) の波長を用いる(経路差で書くときは, 膜中の波長を用いる)。(4)は垂直入射なので, r=0° 解答(1)点C:屈折率小の媒質から屈折率大 の媒質へ入射する場合なので, 反 射の際,位相は逆になる。 点B:物質の屈折率は膜の屈折率よ り大きいから、点Cと同様,反射 の際,位相は逆になる。 (3)点Bと点Cの反射で,ともに位相が逆に なるので,暗く見えるための条件式を,光 路差で考えれば 2nd cos r=( m+ (m=0, 1, 2, …) 1\ 「注経路差では 2dcosr={m+ 2/n (2) 図より 経路差 =DB+BC (4) r=0° よりcosr=1 だから, ①式より A) イD B 2md=(m+})a =DC =2d cos r 最小の膜の厚さは, m=0 より 光路差 =n×経路差 d NC- 「a よって d= 2nd= 4n =2nd cos r

物理の問題です。解き方おしえてください！

ケら m0f 21巻向のa4 180 全反射村 ある物質中から真空中へ光を入射 させた。入射角を 0°から徐々に大きくしていくと、 臨界角は 30° であった。この物質の絶対屈折率はい くらか。 3 あせ避 画査 ふ 新 の様>

物理の光の干渉の範囲です。 大問1⑵と大問2⑵を教えていただきたいです🙏

図のように,スリット S。と複スリット S,, S2 に波長a [m]の単色光を通すと,スク 1 リーン上に明暗の縞ができた。S,と S2は間 SI P 隔がd [m]で, Soから等距離にある。複ス S。 リットとスクリーンの距離を1 [m], スクリ ーンの中央0から距離x [m] の位置にある 点をPとすると,S,Pと S,Pの距離の差は IX 「d Saj d -x とみなせる。 (1)波長 6.9×10-'m と 4.6×10-7 m の単色光を用いたときの暗線の間隔をそれぞれ Ax1, 4x2 [m] とすると,4x,は 4x2 の何倍か。 345×01 de 2dl A%2-- A- 2,3×10 2l de 1.5 2.33.5 あったとき, 紙の 5 1.5倍 13X2 複スリットとスクリーンの間を屈折率 n の液体で満たしたとき, 暗線の間隔は何倍 になるか。 T5n 倍 1.5h

θ₂を図以外で説明するには何と言えばいいですか？

(2) ガラスから空気中に進む光の入射角が臨界角 0cのとき, 屈折角は sind。 sin90° 1 2 3 n空気 90°となるので, sin0.= 3/2 ニ nガラス 光がガラスから空気中へ進むときに全反 射がおこらないためには, 図の入射角02が 臨界角0cよりも小さければよい。 空気 02 ガラス 3 屈折率 2 O2<0c 2 sin0,<sin@c= 水 01 4 屈折率 3 3 (1)の結果を利用すると, 屈折の法則から,

空気、薄膜、Gの屈折率は空気を1、薄膜2、媒質G3としたとき n12＝nになりますか？n23やn13だとどうなるのか教えていただきたいです

め合う膜 92 媒質G上に厚さ4の薄膜があり, 空気中 から単色光が斜めに入射する場合の干渉を考 える。空気中での光の波長を入, 屈折角をの とする。また, 空気, 薄膜, Gの屈折率は それぞれ1, n, neとする。 AAは入射波の 波面で, B,B;は屈折波の波面である。同じ 波面上では同位相である。したがって, A→C→B.→D の経路をとる米 とA→B.→D の経路をとる光との間に位相差をもたらす経路の差は、 B.C+CB.になる。この長さはd, φを用いて表すと (1) となる。 これら2つの光が点 B,で同位相であれば干渉により強め合い, Dの方 向から観測すると反射光は明るく見える。 薄膜の中では光の波長は (である。 n<ncの場合, 各反射面での反射光の位相のずれの有 無を考慮すると, 千干渉して反射光が明るくなる条件は, 正の整数m 用いて(3) と書ける。 え%=6.0×107 [m], φ=60°, n=1.5, nc=1 のとき, 反射光が明るくなる薄膜の最小の厚さは また,Gのみを替え, na=1.4 とすると, 明るくなる最小の厚さは5 [m] となる。 A2 空気 A。 B1 B2 d 薄膜 C 媒質G [m]である (岡山 2枚の平板ガラスA. Rの一

IIと|||なのですが、なぜ(n-1)の-1がつくのですか？

図のSは任意の波長入の単色平行光線をとり出せる光源, Hは光の半分を通し残り率。 を反射する厚さの無視できる半透明鏡,M, Maは光線に垂直に置かれた平面鏡である。。 から出た光はHで2つの光線に分かれる。ひとつはHを透過し M,で反射されたあと、H- 反射し光検出器Dに達する、他方はHで反射されたあと, M,で再び反射されてから, Hと 透過しDに達する。Dではこの2光線の干渉が観測される。装置は真空中に置かれている とする。 I M, M。が図の位置のとき,光源原からDに達する2光線の間には光路差(光学距離の差) はなく、2光線が強め合っている。この位置からM,を鉛直下方に距離しだけ平行移動す ると、やはり強め合うのが観測された。!を波長入および整数mで表せ。 I図の位置からM。を一定の重力の中で自由落下させ, Dで光の強め合いを検出した。 落下し始めの強め合いを1回目とし, 時間t後にN回目の強め合いが検出された。重力 加速度gを入,t, Nで表せ。 なお, 落下中M,の面は傾かない。 I M。が距離1だけ鉛直下方に平行移動した状態で, HとM,の間に屈折率n, 厚さdの薄 膜を光線に垂直に入れた。光源からDに達する2光線の光路差を1, , dで表せ。 V Iにおいて, n=1.5, d=2.5×10-* [m]の薄膜を入れて, M:を図の位置(1= 0) に戻 したとき,波長入」= 0.50×10-°[m]で強め合っていた。ここで, 光源sの波長をゆっく りと増やしてゆくとDの干渉光は一度弱くなるが, ある波長入。になると再び強め合う状 態になった。波長が変わっても屈折率は変化しないとして, 入々を求めよ。 実際には アの蒲職のの届折率け油昌が布。て」市値山

この問題の(3)についてです。私は光学的距離を利用して解こうとしましたが解答とは答えが合いません。どこがおかしいんでしょうか。

208 波動 72 レンズ 容器の底に小さな光源を入れ,光源の真上 10cmの高さのところに,焦点距離8 cmの薄 い凸レンズL」を水平に置く。 (1) 光源の像はL」の上方または下方何 cm にできるか。その像は実像か虚像か。また, 像の大きさは光源の大きさの何倍か。 (2) Liの高さを変え,しかも実像象が(1)の場合 と同じ位置にできるようにするには, Li を 上下どちらへ何 cm 動かせばよいか。 次に, Liを最初の位置に固定する。容器に 前。 方物 (光 光源 HC 透明な液体を4cmの深さまで入れたところ, 光源の実像がLIの上 方 72cm のところにできた。 (3) この液体の屈折率はいくらか。 (1) レ b 次に,液体を取り除き,焦点距離 12cmの薄い凸レンズ L2を Li1の 上方に光軸を合わせて置いた。 (4) Li, L2による光源の像がL2の下方 24cmの位置で虚像となるた 倍 めには, L2をL」から何 cm離せばよいか。また,その像の大きさは 例立に 光源の大きさの何倍か。 立の日 最後に,L2のかわりに焦点距離 12cmの薄い凹レンズL。をL」の上 2) LL 方 30cm に光軸を合わせて置いた。 (5) Li, Lsによる像は Lsの上方または下方何 cm にできるか。また。 と保 1/ その像は実像か虚像か。 (熊本大+東京電機大) Q Level(1), (2) ★ (3), (4) ★ (5) しっ Point & Hint レンズの公式は符号を含めて扱えば,1つの式ですむ。 4. 状態に 6, f は次図のようなケースがスタンダード(正の値)となっている。 (3)屈折率nの液体中,深さ Dにある物体を真上から見ると,屈折のため見かけ の深さは n D となる(エッセンス(上) p 127)。 :の の5 ン 0 v の能