2番と６番を分からないので詳しく教えて欲しいです！

XUN る可視光の空気中での波長はイmとmである。 例題 39 板ガラスの交点OからL=0.10m離れた位置に厚さ D〔m〕 194 くさび形空気層による光の干渉 2枚の平行平 は のアルミ箔をはさむ。 真上から波長 入= 6.0×10-7m の光 じま を当てて、上から反射光を観察すると干渉縞が見えた。 交 0 点Oからx〔m〕 の位置Pでの空気層の厚さをd〔m〕 とする。 (1) 位置Pに明線が見えるときの2dを入,m(m=0,1,2, ･･･)を用いて表せ。 光 ←L=0.10m 膜はこの波 ID アルミ箔 (2) 点0付近に見えるのは明線か, それとも暗線か。 (3) 位置Pに明線が見えるときのxを入, L, D, m (m=0, 1,2,...) を用いて表せ。 (4) 明線の間隔が2.0mmのとき, はさんだアルミ箔の厚さ D〔m〕 はいくらか。 (5) 2枚のガラス板の間を水で満たす。 ガラス板の間が空気の場合と比べて、 明線の間隔 は何倍になるか。 ただし, 空気の屈折率を 1, 水の屈折率をnとする。 (⑥6) 再びガラス板の間を空気だけにして, 上のガラス板を固定し、下のガラス板を水平に 保ったまま鉛直下方にゆっくりと下降させる。 (a) 干渉縞は右。 左のどちら向きに移動するか。 (b) 干渉縞の間隔はどうなるか。

物理のヤングの実験についてです。 最初の青線のところの(エ)の式変形が分かりません。 あと下の(キ)もわかりません。

170 第3編 波 基本問題 337. ヤングの実験次の を正しく埋めよ。 図のように, 単色光源をスリット So およびスリット 光源 S1, S2 を通してスクリーンに当てる。 So と S1,S2 の中 点M を通る直線とスクリーンの交点をOとする。 スリッ ト S1, S2 の間隔を d, MO の距離をとする。 また, 空 気の屈折率を1とする。 これは, 実験を行った科学者の名前からアの実験とよば れている。 S1 -Sol -M+₁- S21 スクリー スクリーン上で点Oから距離xだけ離れた点をPとするとき, 距離 SPはイ 距離 S2Pはウとなる。ここで, xやdに比べて1が十分大きいとする。|a|が1に 記 338 回折格子 図のように 格子定数の同 比べて十分小さい場合に成立する近似式√1+α=(1+1+を使うと,S,P と SPの光路差はエ】となる。 波長を入とすると, 点Pで明線となる条件式は m(m=0,1,2, ･････) を用いてオとなる。 (a)波長 4.5×10-'m の青色の単色光源を用いたとき, 隣りあう明線の間隔はカm となる。 ただし, d = 0.10mm, l=1.0m とする。 (b) 波長 4.5×10-7m の青色の単色光源と波長 6.0×10-7m の橙色の単色光源を同時に 用いたとき, スクリーン上で, 青色と橙色の2色の明線が重なる位置が確認された。 2色の明線が重なる位置の間隔はキmとなる。 ただし, d=0.10mm, l=1.0m とする。 [北見工大改] 例題 66,343 A SEN 光と 折角を 光Iと 流水の 光が強め 人気の色に また、

問題の問2について質問なのですが、 明線条件、経路差Δ=2(L2-L1)=mλより 2(L2-L1)がλの整数倍になればいいから 2(L2-L1)=2L2-2L1より、L2が1/2倍、すなわちL2=ΔL=(1/2)Nと表せるのは分かるのですが、 なぜ、「(1/2)Nλ」言い... 続きを読む

問1 20 M で反射される光と M2 で反射される光が干渉 して明るくなったり暗くなったりする。 光源から Mまで, およびMから0までについては,2つの 反射光の経路に違いはなく,それぞれの光が MM1 間,MM2 間を往復することによって生じる経路差 によって干渉が生じる。 この経路差を⊿とすると, 初めの状態でL, <L2 であることに注意して 44=2(L₂-L₁) SMT > また、反射の際の位相変化について考えると, M での反射光は, M, M1 での反射の際に、M2 で の反射光は M2, M での反射の際に、ともにそれぞ れ位相がずれるので,これらは相殺されて干渉 条件に変化はない。よって,干渉によって明るくな る条件は,経路差が波長の整数倍であればよいので 04=2(L₂-L₁)=mλ 4080>&: 21 ② 1 問2 一 経路差 4 の式からわかるように MM2 間の距離 L2 が入/2 だけ長くなると、 経路差⊿ が波長だけ 長くなって次に明るくなる。 したがって, N回目 に明るくなるまでに MM2 間の距離が⊿Lだけ長く なったとき PARTITA λ1 4L=N× |= 2 2 問3 20 Nλ

高校物理、光の範囲です🙇‍♀️ 何故だか分からず困っているので助けて欲しいです（ ; ; ） （2）でスリットSを移動させても、スリットA Bを出てからPまでの光路差がなくなるわけではないと考えたのですが…何故こうなっているか解説お願いします！！

423. ヤングの実験 図は, ヤングの実験装 置を示したものである。 2つのスリットA, Bの間隔はdであり, A, BはスリットSか ら等しい距離にある。 スクリーン XX' は直 線AB に平行であり, XX' と AB は距離L はなれている。 点Oは, Sから XX' におろ した垂線の足である。 単色光源Qから出た波長の光は, スリットSを通過した後, ス リットA, Bに同位相で達する。 次の各問に答えよ。 (1) Pはスクリーン XX' 上の点であり, OP=xとしたとき, AP-BP を, L, d, x を 用いて表せ。 ただし, d, xはLに比べて十分に小さいとする。 また, αが1に比べ 光源 Q "X ----d 土 =2mx =md... ① A IB ヒント 423 (2) AP-BP を求めたときと同じ方法で, ISA-SB を求める。 答 (2) スクリーン XX' 上の明暗が反転したとき, スリットSを通過した 光はA,Bに逆位相で達している。すなわち, スリットSからA, B までの経路差 SA-SB | が, 半波長入/2の奇数倍となる。 SA, SB の それぞれを斜辺とする直角三角形において, 三平方の定理から(図2) SA=√r+(y+z^2)=1/1+(y+d/2)*=1{1+1/2(2+1/2)"} SB= √r²+(2 −y)² =1√1+(d^2=Y)² = 1{1+2 (ª/2=Y)²} これから, SA-SB|=d1 経路差 | SA-SB が入/2の奇数倍となるので, 4=(N+1)/1/23y= y=(N+1) (3) スクリーン XX' を移動させる前, 点Pが次の明線となる条件は, (1)の結果から, d = 2m×21/23 =m て十分に小さいとき、Ha≒1+ =1+1/24と近似できるものとする。 (2) スリットS を 直線ABと平行な方向に距離yだけ移動したところ, スクリーン XX' 上の干渉縞の明暗が反転した。 スリットSから直線AB までの距離を1とした とき,yを,l,d, 入, N を用いて表せ。 ただし, はdy に比べて十分に大きいと し, N=0, 1, 2, ...とする。 次に,スリットSをもとの位置にもどす。 このとき, 点Pはm次 (m>1) の明線とな っていた。 スクリーン XX' を図の右向きに移動させ, AB から遠ざけていくと, 点Pは 徐々に暗くなり, やがて再び明るくなり始めて, XX' と AB の距離がL+4L のときに 最も明るくなった。 (3) 4Lを, m, Lを用いて表せ。 図2 X'I IB 0 x P 例題34 ⓒd, yに比べて十 分に小さいので (1)と 同様の近似を用いている。 図2は, SをB側に移動 させたとして描いている が, A側に移動させたと しても、 同じ結果が得ら れる。 また, y > d/2 と しても、 同じ結果が得ら れる。 ・何故 AP 一部の分の のを含めて 考えないのか

物理、光です🙇‍♀️ 類題 2について、 Δx＝1.5mmだから×10で答えが出るのはわかったのですが、写真の式に代入で解けない？理由もしくは間違っている所を教えてほしいです🥲 お願いします！

類2 について X= xコ LA 20 (m+/) は使えないのか? 0:20×4.5×10 2×3.5×10 pros 5 R(17217 =15,75×103 ÷ 16×103 10 15 0 (10+1) 例題3 くさび形空気層による干渉 2枚の透明なガラス板 (屈折率1.50) を,一端 より20cmの位置に紙片を挟んで重ねた。 真上 から波長4.5×10-7 m の単色光を当て真上か ら観察すると, 1.5mm 間隔の縞模様が見えた。 (1) 紙片の厚さを求めよ。 Lad 4x a= (2) 2枚のガラス板の間を水 (屈折率1.33) で満たし、真上から光を当て ら観察すると, 縞の間隔はいくらになるか。 指針 光路差を計算し、干渉条件を求める。 縞の間隔は三角形の相似を利用する。 解 (1) 右の図a のようにa, Lをとり, 2点 A, B は隣り合う明線の位置とする。 反 射による位相の変化は2点A, B で同じ なので、 隣り合う明線の光路差は1波長 の入になる。 図bのように, 2点A, B での空気層の隙間の差をdとすると, 光路差は24d だから 24d=λ また, 三角形の相似より, 明線の間隔 ⊿x と ⊿d との間に, a: L = ad: Ax ......2 の関係が成り立つ。 式①, ②より, L入 24x 0.20m×4.5×10-7 m 2×1.5×10-3 m ①図 a = ①図b ↓単色光 -20cm- A 4x- B |紙片 =3.0×10m (2) 隣り合う明線の位置での隙間の差を d' とすると, 光路差は 2nad' = d と表される。 また, 明線の間隔を4x' とすると, (1)と同様に, 三角形の相 似より, a: L=⊿d': ⊿x′ の関係が成り立つ。 よって, LAd' L入 4x 1.5mm 4x' = a 2na n 1.33 ≒1.1mm(=1.1×10-3m) Vid 類題 例題3で,ガラス板を真下から観察すると, ガラス板を重ね合わせた端か ら10番目 (m=10) の明線の位置は, 端からいくらの距離になるか。 1.5cm

この全ての問題の答えわかる方いらっしゃいましたら教えて欲しいです！

問題4 図のように、 直線部 AB, CD に半円部を組み合わせた形の走路の上を, 振動数 んの音を出しながら一定の速さで反時計まわりにまわっている車がある。 観測者 が一方の半円部の中心Pにいて、車からの音を聞いている。 問 | 観測者に聞こえる音について, 述べた文のうち誤っているものを、 次の①~④ のうちから一つ選べ。 D ①AB間では、車は点Pから遠ざかるので、 そのとき車の出す音は振動数の 音より低く聞こえる。 ② BC間では、車は点Pから遠ざかりも近づきもしないので,そのとき車の出す 音は一定の高さで聞こえる。 ③ CD間では、 車は点Pに近づくので、そのとき車の出す音は振動数fの音より高く聞こえる。 ④ DA間では, 車は点Pから遠ざかりも近づきもしないので,そのとき車の出す音は一定の高さで聞こえる。 問2 車が走路を2周するとき、 観測者に聞こえる音の振動数 ~④のうちから一つ選べ。 fと の差AFFの時間変化を表すグラフとして最も適当なものを、次の① 問題5 図(a)のように,2枚の平面ガラス板に細長い円柱をはさんでくさ び形の空気層をつくり, 単色光を真上から入射させた。 真上から 見ると図(b)のような等間隔の明暗の干渉縞が観測された。 干渉 稿は図 (c) に模式的に示すように、 くさび形の空気層の上下の境 界面からの2つの反射光の干渉によって生じる。 この装置を使っ て、細長い円柱の直径を測定することができる。 問1 オレンジ色の単色光(空気中での波長5.9×10-7m) を用い て、ある細長い円柱の直径を測定する実験を行った。 このとき, 上に置いたガラス板の左端と円柱の間に観測された干渉縞の 明線の本数は全部で210 本であった。 この円柱の直径は何 mm か。 最も適当な数値を、 次の①~⑥ のうちから一つ選べ。 ⑩ 1.2 ② 0.62 ③ 0.12 ④ 0.062 ⑤ 0.012 [⑥] ? M M m ti [時間 [時間] [時間] 0.0062 3 B 反射光 入射光 細長い円柱 問2 次の文章中の空欄 アイの中に入れる語句として最も適当なものを、 下の①~③のうちからそれぞれ一つ選べ。 ただし、同じものを繰 り返し選んでもよい。 なお, 「水で満たす前」とは,問の場合を指す。 この実験で、単色光をオレンジ色から青色に変えたとき、 干渉縞の数はア。次に, 単色光をオレンジ色にもどしてくさび形の空気層を水で 満たしたときに、やはり干渉縞が観測された。 このとき、干渉縞の数は水で満たす前と比べてイ ① 増加した ② 減少した ③ 変わらなかった

物理の波動の問題です。 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします。 なぜ光学距離が一致するのでしょうか？

ヤングの実験 発展例題 34 間隔dの複スリットA, Bに, 垂直に波長の同 位相のレーザー光をあてたところ, スリットからし はなれたスクリーン上に明暗の縞が観察された 次d に、スリットBのスクリーン側を厚さα,屈折率 n(1) の透明な薄膜でおおったところ,スクリー ン中央 (O) の明線の位置がずれた。 中央の明線はど 指針 薄膜中の光の波長は入/n になるが、 光学距離を用いて, 空気中と変わらず波長はと し、薄膜を厚さ na と考える。 中央の明線がずれ た位置を O' とすると, スリットA, B から O'′ ま での光学距離は等しい。 AO' の光学距離は AO', BO' の光学距離は (BO' - a) + na である。 解説 図のように 中央の明線が下向きに x′だけずれた位置 O' になったとする。 この明線 は,A,Bからの光学距離が等しいことによって 生じており, AO'=(BO'-α)+na AO'-BO'=(n-1)a 経路差は, AO'-BO'=dx' / と表されるので, 1 } AI B x' = る(正立の実像)。 ちら側にどれだけずれたか。 0はABの垂直二等分線とスクリーンとの交点であり, d<l, a <1とする。 a n d=(n-1) a (n-1)al d LAS ここでn>1 であり, x'>0となるので, 明線は下側にずれる。 したがって, 明線は下側に (注) BO′ と薄膜は垂直ではないが, alであり, O'は中央付近の明線なので, BO′の薄膜中の部 分にある長さはαと近似できる。 a ● 発展問題 423 n 12 BO'-a 1 (n-1) al d 10′ だけずれる。 章 波動

(5)は何をしていてどういう意味ですか？

修 問 59 ヤングの実験 光源 スリット板 スクリーン P 水平な台の上に2つのスリット S1, S2 の付いたスリット板とスクリーンを距離L d -L- だけ離して置いた (右図)。 St, S2 から等距 三 離の位置にある光源からスリット板に向け てレーザー光を当てたところ、 スクリーン QT** 17 上に明線と暗線が交互に並んだ干渉像が現れた。 光源と2つのスリットの中 点Mを結ぶ水平直線がスクリーンと交わる点を0, スクリーン上において 点Oから水平方向にだけ離れた点をPとする。 スリット St, S2の間隔d. および OP 間の距離xは, スリット板とスクリーン間の距離に比べて十分 に小さいものとする。 物理 S S2 (1) スリット S1, S2 から点Pに到達した回折光の光路差を求めよ。 (2) レーザー光の波長を入として、隣り合う明線の間隔を求めよ。 (3) d=0.05[mm], L=1.0〔m〕 のとき、隣り合う明線の間隔は1.26 [cm] であった。レーザー光の波長を求めよ。 (4) 明線の間隔を広げる適切な方法を、次の(ア)~(ウ)のうちから一つ選べ。 (ア)Lを小さくする。 (イ) dを大きくする。 (ウ) 入を大きくする。 (⑤) スリット板の左側に単スリットの付いた板を置き, 白色光を当てた。点 0以外の明線の様子として適切なものを、次の(ア)~(ウ)のうちから一つ選べ。 (ア) 白色の明線 (イ) 単色 (特定の色) の明線 (ウ) 虹色の明線 (北海道工大)

下線部の計算が答えではlλ／2hになるはずなのですが、どうしても+1が出てきてしまいます。 どこが間違っているか見つけられません。 教えて欲しいです！！🙇‍♂️

365 くさび形空気層図のように, ガラス 板 A,Bの一端を点0で接触させ, 点Oから 距離lの位置に厚さんの薄い物体をはさむ。 真上から波長入の単色光を入射させ,これを上 方から観察したところ, A の下面で反射した光 とBの上面で反射した光が干渉し, 明暗の等 間隔の縞模様が見られた。 点0 から距離 xだけ離れた点 Pでの空気層の厚さをdと する。また, ガラスの屈折率は空気の屈折率より大きいとする。 (1) dをl, h, x を用いて表せ。 Om DIXO.AS 間の ENAUSL ➡4 -X- JP A dh B FONDO SO (2) 点Pで明線が現れる条件式を, lh, x,入,mm=0,1,2, ･･･) を用いて表せ。 (3) 明線の間隔 4x を, l, h, 入を用いて表せ。 (4) 定性 次の各場合に, 明線の間隔はどうなるか。 ① 単色光の波長を短くする。 (5) 20cm,i=6.0×10mのとき, 4x = 0.50mm であった。 んは何mか。ia ヒント (1) 三角形の相似を利用する。 (4) (3)の結果をもとに判断する。 ②物体をより薄いものに取り換える。

位相がずれるずれないの話は理解できるのですが、なぜずれない方が暗線で、ずれる方が明線なんでしょうか？ πずれる方が明線、ずれない方が安全な理由を教えてください。

「ック板にすると、 (3)の答えはどうなるか。 屈折率 1,00) 中に厚さdの膜がある。 空気中で 射させたところ, 膜での屈折角がとなった。 する光①と、点Oから入射して映下部の境界 ANTAR 位相は 変化しない 平面ガラス 平面ガラス of 10 入射光 ②干渉の条件式 図91 で, 干渉す ① 光 ② の経路差は, 空気層の 厚さがdのとき 2d となる。 また、 Op.94 Zoom 光①は, 屈折率の大きい媒質(ガラ ス) から入射し,屈折率の小さい媒 質 (空気) との境界面で反射するので, 位相は変化しない。 一方, 光②は, 屈折率の小さい媒質 (空気) から入射し、 屈折率の大きい媒質(ガラス) と の境界面で反射するので、位相がだけ(半波長分) 変化する。 以上より, 単色光の波長を とすると、干渉の条件式は次のようになる。 明線 : 2d=(m+/1/2)^ (m= 0, 1, 2, ...) 暗線: 2d = m入 (m = 0, 1, 2, ...) 解点P, Qを隣りあう明線の位置とする。 これらの位置での空気層の厚さの差を |4d[m]とすると, 2点間の経路差の違 いは24dであり, これが1波長分に 等しいので 244 ene BA 224 右図のよう した。 SIS2= SP を P -①,②の光が 干渉する 位相はずれる ①図91 くさび形空気層における光の 干渉光②は空気層を往復する分 経路 が光① より 24 だけ長い。 例題 16 くさび形空気層における光の干渉 2枚の平面ガラスを重ねて, ガラスが |接している点Oからの距離L[m] の位 置に厚さD[m]の薄い紙をはさむ｡ 真 10 上から波長[m] の光を当てて上から L 見ると,明暗の縞が見えた。 このとき, 縞の間隔 4x [m] を求めよ。 Q (59) (60) Ad