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理科 中学生

(2)の答えがfだったのですが、 解説を見てもいまいち理解できませんでした。 なぜそうなるのか教えていただけるとうれしいです。。

光と力に関する次の1~3の問いに答えなさい。 [実験] 図1のように、正方形のマス目の描かれた厚紙の上に透明で底面が台形である四角 柱のガラスX と、スクリーンを置き、光源装置から出た光の進み方を調べた。 図2は,点P を通り点Qからガラス Xに入る光の道筋を厚紙に記録したものである。 次に, 光源装置 移動し、図2の点Rを通り点Sに進む光bの進み方を調べると. 光♭は,面で屈折し てガラスXに入り、 ガラス Xの中で面 B, C で反射したのち, 面Dで屈折してガラス X か ら出てスクリーンに達した。 このとき,B,Cでは, 通り抜ける光はなく,全ての光が反 射していた。 ガラスX 図1 スクリーン 光 光源装置 ガラスXは,側面が 底面に垂直である。 図2 efgh 面 CX ..ガラスX スクリーン D 面 B- 光b 面A 光a 図中のガラスXは,ガラスX の 形を写し取ったものである。 (1) 次の文の①, ② の { | の中から,それぞれ適当なものを1つずつ選び、 その記号を書け。 また,③に当てはまる最も適当な言葉を書け。 ① ( ) ②( ) 3( ) イ小 光がガラスから空気中へと屈折して進むとき,屈折角は入射角より① ア 大きく さく}なる。また,このとき,入射角をウ 大きく 2 エ 小さく}していくと, 下線部の ような反射が起こる。 この下線部のように反射する現象を ③ という。 (2) 図2の点e〜h のうち, 光 b が達する点として, 最も適当なものを1つ選び, e〜hの記号で 書け。( )

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物理 高校生

これどうして計算の時に毎回mとmmを合わせないと行けないんですか?

D である。 経路 1,2の経路差は ( (③3) さを表すと, AD=( ① ),BC=( ② となる。2つの経路の光が強めあうのは,経路差が波長の( ④ )倍のときである。 (2) 入射角i=45°のとき, 反射角 45°で反射して強めあう光の位置に対して, すぐ隣の 強めあう回折光の角度はr=50°であった。 この単色光の波長は何mmか。 sin45°=0.707, sin50°= 0.766 として, 有効数字2桁で答えよ。 (富山大改) 426. ニュートンリング■ 点Oを中心とする曲率半 径Rの平凸レンズLを, 平らなガラスGの上に置く。 レンズの光軸から距離dはなれた点Pで出た光が、 Lの上面に垂直に入射し, 点T, Dで反射する。次工 の文の( )に適切な式, 数値を入れよ。 TD間の空気層の厚さ6は,d, R を用いて, d R b=( 1 )と表せる。 -≪1 とすると,b=(2) となる。 光の波長入,正の整数m を用いると,26=( 3 ) のときに反射光は強めあう。 LとGの間を屈折率1.5 の液体 で満たし (L と Gの屈折率は等しい), i = 6.0×10-7 m とした。 最も内側の明環が (11. 茨城大改) d=0.90mmの位置で観察されたとき, R = ( 4 )m である。 ヒント 424 Sから鏡で反射してスクリーンに達する 425 (2) 入射角と反射角がい場合, 経路 426 (4) 液体中では光 変化する。 P してSと対称な位置からの光とみなせる。 差は生じない。 269

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物理 高校生

(3) m+1じゃないですか?

(2) ス 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 1/2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=√/P+ (x+2) =√/1+ ( x + 1/² ) ² = 1 { 1 + 2 ( x + 1/² ) } SB=√/P+(2-x) =√/1+ (1/2 = x ) ² = 1 { 1 + 1² ( 1 / ² = ² ) } これから, SA-SB|=d 経路差 [SA-SB | が入/2の奇数倍となるので. 入 d=(2N+1)/12 y=(N+12) 12 (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, 入 (1) の結果から, d=2mx/1/23 =mi... ① dx は変化しないので, Lが大きくなると, 条件式を満たすmは 小さくなる。したがって, XX' と AB の距離がL+ 4L になったとき, P は (m-1) 次の明線になる。この条件式は, =(m-1)入...② X L+AL 式 ① ② の辺々を割ると, d- V 424. ロイド鏡 解答 最も近い輝点: L+AL L SL m m-1 9LA Ad AL= LA 5番目の輝点: 4d' 指針ロイド鏡は,スリットSから直接届く光と,平面鏡 で反射して届く光を干渉させる実験装置である。鏡で反射す るとき,入射角と反射角は等しく, 反射光の経路の長さ(S→ DE) は, 鏡に対してSと対称な位置S'からEまでの長さ と等しくなる。すなわち, ヤングの実験と同様に考えること ができる。 ただし、鏡で反射した光の位相が逆になることを S' || 考慮する必要がある。 解説 鏡に対してSと対称な位置S' は, 鏡から距離dはなれている。 L m-1 スクリーン上の点をEとすると, 鏡で反射する光の経路の長さ (SD →E) 直接Eに届く光とS' Od, y la 112 分に小さいの一 同様の近似を用 図2はSを させたとして が、A側に移動 しても、同じ れる。 また。 しても、同じ れる。 図 2 OLが大きく て、隣りあう 4x=LA/dt り明は点 かる向きに利 D SE

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