-
![]()
Ⅰ. 図1のヤングの実験の装置で, スリット 図 12933円
S2 の手前に厚さt, 屈折率n (>1) の透明
板を置き,波長入の同位相の光を S1,S2に
垂直に入射させた。 d<l, x<1とする。
x軸上の干渉縞の位置は,透明板を置く
(1)
前に比べ,どちらにどれだけ移動するか。
(2) 干渉縞の位置が透明板を置く前と一致す
干し 緑の次数は異なる)ときの透明
板の最小の厚さ to はいくらか。
ⅡI. 装置から透明板を取り除き, 図2のよう
光路長
L₁= t+h₁
|光a
光b L2=nt+lz
->>
a → S₁
d
Xm=
b
Sta
d
図2
ka
n-1
So
光源
T Sil
に S1,S2 から等距離の位置にスリット So を置き, 波長の光を入射させ
(3) So を上に少し動かすと, 干渉縞の位置はS。 を動かす前に比べてどうなるか。
IS2
M
｢考え方 I. 透明板を置いた後･･･ S1, S2 より tだけ手前の位置から点P までの光路差を考える。
光路差
d
L₂-L₁ D
=(n-1) t+(1₂-1₁)
|M
n-1
S2|
(ヤングの実験と同じ)
Sol
【透明板を置いた後の光a,bの光路差】(n-1)+(ーム)(n-1)+4x
TOE
THROAT
【強めあう条件】
(n-1) t+x=ma (m=0, 1, 2, ...)
ml^ _ 1 (n-1) t
mid
【明線の位置 xm】
d
【明線の間隔 ⊿x】 ⊿x=Xm+1-Xm=
T Sol
12
x軸
x軸
Sil
透明板を置く前はxml-
(1) ①から,干渉縞の位置は、x軸の負の向きに
(n-1) tだけ移動する。
香川の
白
0 mm 005-mm 001
(2) ②から、干渉縞の間隔 ⊿x は, 透明板を置く前と変わらない。したがって,干渉縞が ⊿x の
ちょうどk倍(k=1,2,..)だけ移動すれば,透明板を置く前の縞と重なる。
(n-1)1=k²&v₁ t=
k=1のとき, 最小値 to
よって, to=-
P
透明板を置く前は4x=
IM
(3) ある (mo 次の) 明線について, So から点Pまでの
光の経路差は次の式を満たす。
(SoS2+S2P)(SoS1+SP)|=mod(=一定)
S2|
よって, (SoS2-SS1)+(S2P-SP)|=mod... ③
･S』の位置によらず、 ③の左辺は (右辺が一定値ゆえに) 一定値になる。
以上から, SP-SP の値は, S を動かす前よりも後の方が小さくなる。つまり, 点Pの位
右上の図から, S を動かす前はSS2 = SoS1, So を上に動かした後はSS2>SoS｣ となる。
置が下がる。 他の明線も同様であるから, 干渉縞全体がx軸の負の向きに移動する。
mid
d
17
d
