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

図の様に、コンデンサーに電荷Qをためる。コンデンサーには穴があいており、入射角i、出射角r、入射速度v、出射速度v'で点電荷qがコンデンサーを通る。このときの屈折率をnとすると図の関係式が成り立つのですが、①のところがよくわかりません。これって屈折の法則と違ってませんか？ ... 続きを読む

で,波のエネルギーの一部は反射に,残りは屈折に分けられる。 る。これは同時に起こること 波は 入射角=反射角 反射の法則 U」 n12= V2 sin0,_A. sin0,。 速さ 。 波長入 入射角:反射角 法線 屈折の法則 とくに/uzの項に注目してほしい。波の 伝わる速さは媒質の性質で決まるから, これ は一定値であり, n;2と書いて媒質Iに対す るIIの屈折率とよんでいる。屈折率は波の速 さの比で決まる。ー方, 6,は自由に変えられ, 0.:0. I 振動数子は不変 02 I U2 入2 i揃していく。 田折角

(2)の解き方で、3枚目の自分の解釈は何が違うのでしょうか？ 解説を見てもイマイチ理解できません。

217. レンズのコーティング をおさえるために,表面に薄膜がつけられている。屈折率 天 1.8のレンズの表面に,それよりも小さい屈折率n(>1)の薄 膜をつけ,波長aの光を垂直に入射させる。m=0, 1, 2, … として,次の各問に答えよ。 (1) 反射光が弱めあっているとき, 薄膜の厚さdをn, 入, m を用いて表せ。 をの (2)(1)のとき,薄膜を透過する光は強めあっているか, 弱めあっているか。 (3) n=1.4, A=5.6×10-7mのとき,透過光が強めあう最小のdを求めよ。→例頭33 めがねのレンズは,光の反射 | 反射光 空気 薄膜 直に波長み レンズ 透過光 ン SSS

(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

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

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

物理 光の屈折 15について、屈折の法則とはまるで形が違うのですがどのように立式したのでしょうか？

にあてはまる最も適当な答をそれぞれの解答群から一つずつ選び、 22 2021 年度 物理 [3] 次の 18にあてはまる最も適当な答をそれぞれの解答群から一つずっ 13 その番号を解答記入欄にマークしなさい。 (1)図のように,空気中に厚さが一様な平面ガラスがあり, その上部の表面は厚さdの一 屈折率は1とし, 1< n, < nの関係があるとする。 いま,図のように,空気中で振動数f. 波長Aの入射光Lが,入射角αで薄膜に入射した であり,光の速さは 14 である。この入射光 このとき,薄膜中での光の波長は 13 Lの一部は、図に示してあるように, 薄膜とガラスを透過し, 屈折角 βで再度空気中へと 出ていった。sinβ の値は 15 である。 b. 次に,入射光Lを薄膜に対して垂直 (図のαを0とした場合)に入射させたところ, 薄 膜の表面で反射した光と,薄膜とガラスの境界面で反射した光とが干渉して弱めあった。こ の条件を満たす薄膜の厚さ dの最小の値は 18IAO () 16 である。 人 入射光L 1S の状態Aがら 空気 -Cの通は 薄膜れ d ガラス n2 空気 IA

どうして入射角が45度と言えるんですか？光が直進して入ってくるわけだから入射角は90度と思ったんですが…😐

次に、回折格子について考える。透明なフィルムに1 mm あたり細い直線の 審を1000 本程度,等間隔で平行につけたものを,回折格子として使用する場合 が多い。このようなフィルムがなぜ回折格子になるのか, 極めて簡単な場合につ いて考えてみよう。 図4に示したような溝をもつフィルムの面に対して, 平行光線 が垂直に入射する場合を想定する。このとき,フィルムの屈折率ッがある条件を 満たすと,光が溝の部分で全反射を起こし,溝は光を通さなくなり, 溝と溝との お隙間の部分が光を通すスリットの役割を果たす。その結果,フィルムは回折格子 になる。 熟 であを示ン園2. 化 ((f)この場合の屈折率n についての条件を求めよ。なお,このフィルムは 空気中に置かれ, 空気の屈折率は1.0とする。 ケ点で式 特奈構、 = 来 () 由の ケ実 図 るまケておる/ち 殿 恋気 T45° 45° T45° 45° フィルム(屈折率 ftt 空気 o0 入射光 図4 最)

類題7の解き方がよく分かりません

類題 7 水の入った水槽の側面に, 水面からの高さ 0.20㎜の点Pがある。Pの 例題 例 7屈折による浮き上がり が前 く光は、点Pの方向からくるように見える。水 中から空気中に進む光の入射角をi, 屈折角をr とすると,屈折の法則(> p.167(22)式)より sini _1 sinr りたつとする。 a 解図のように, Pを出て水面で屈折して観測者に届 h P P よって nsini= sinr 観測者はPのほぼ真上から見ているので,角i, h' 三 a 10 であるから、 a tan r 三 h rはきわめて小さい。図より tani h よって h'= (m) a a n. h h n sini= tan i, sinr = tanr より ほば直下の水中にある点からは, Pは水面からh'[m]の位置に見える [m]を求めよ。空気の屈折率を1とし, 水の屈折率を1.3とする。た だし,角0がきわめて小さいとき, sin0 = tan0 が成りたつとする。 15 D 全反射 光が屈折率の大きい媒質から小 い媒質へ入射する場合は, 入射 よりも屈折角のほうが大きい。 20 Op.167 脚注B つため,ある入射角in(in< 90°) 屈折角が90°になる(図 39)。 入射角 。を臨界角という。 屈折角 屈折率小 角がiす critical angle 199