光の干渉に関する問題です。 問4のVの向きがx方向正の向きになる理由が知りたいです。 よろしくお願いします。

次の文を読み、以下の問いに答えよ.して 身近にあるものを使って光の実験を行うため、次のA,B,Cを準備した。 A: 透明なアクリル樹脂の平板(厚み 5.0mm) を2枚重ねて留め具で固定したもの B:牛乳を少量混ぜて少し白濁させた水を入れた透明なペットボトル AMA C: レーザーポインター (波長532nmの緑色レーザー光を出す. 1nm =1×10~9 部屋を暗くしてBのペットボトルにCのレーザーポインターが発する光線を入射して みると, 液体全体が淡い緑色に光った. これは,水を白濁させている粒子によって入射し | され,いろいろな向きに進む光を生じた結果と考えられる 次に,図1のように B の光るペットボトルを A のアクリル板に映してみると,ペット ボトルの像に重なって明暗の縞(しま)模様が見えた.Aに対するBからの光の入射角と反 射角がほぼ0であるような配置で観察すると,図2に示す楕円のような形をした縞模様が 見えた.このとき,アクリル板どうしが密着するようにAを両面から指で押すと,縞模様 の位置や形に変化が生じた.アクリル板1枚だけを用いて実験した場合には縞模様は現れ なかった. B C 図 1 I 図2 cook m) このような縞模様が現れた原因として,2枚のアクリル板の間に薄い空気層があり,空 気層の厚さが場所によって変化していることが考えられる.図3のように、アクリル板1 の中を進んできた入射光は,一部が空気層との境界Iで反射され、残りの一部が空気層に 進みアクリル板2との境界Jで反射される。観測者はこれら2つの反射光の重ね合わせを 見ることになるが, 2つの反射光には経路差による位相の差が生じている.また, 空気と アクリル樹脂の屈折率はそれぞれ 1.0 と 1.5 なので イで反射するときにウ [rad] の位相の差が加わる.このように, 複数の波動が重なり合い特定の場所で強め合う (または弱め合う)現象を という.

(2)どの波とどの波が干渉するのですか？45度の反射光と50度の回折光だとしたらふたつが交わらなくて観測点無くないですか？

元にもどしスクリーン [ [] 425. 回折格子■鏡にd=1.0×10mmの間隔ですじを引いた反射型の回折格子がある。 これに単色光をあて,スクリーンに向かわせる (図1)。 図2には, 入射角iで入射して 角ヶの方向に進む回折光を示す。 (1)の( )に適切な式,語句を入れ, (2) に答えよ。 経路 1 経路 2 入射光 回折光 する。 反射面 (16. 大阪医科大改) Ai すじ 図1 回折格子 図2 (1) 図2の点A(反射直前)とBで光の位相は等しい。 d, i, r を用いて AD と BC の長 さを表すと, AD = ( ① ) BC = ( ② )である。 経路12の経路差は(③) 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) B IC 第Ⅴ章 波動

363の⑶なんですが、c.dの光路差が半波長に等しいのがなぜわかるのかがわかりません。 回答お願いします🙇‍♀️

220 第4章 波 2293 空気 363薄膜による光の干渉図1,図2のように, ガラスの表面を薄膜で覆い, 波長 5.6×10-7mの単 色光を垂直に入射した。 空気,薄膜, ガラスの屈折 薄膜 率はそれぞれ1.0, 1.4, 1.5である。 ガラス (1) 薄膜中での光の波長は何か。 (2) 図1の反射光 a, bが弱めあう最小の薄膜の ab 9 1.0 1.4 1.5 46 空気 薄膜 to ガラス 1.0 1.4 1.5 図2 さは何mか。 (3) 薄膜の厚さが (2)と同じ場合,図2の透過光c, dは強めあうか、弱めあうか。 3 例題 90 ヒント (23) 光が反射するときの位相の変化を考慮する。 9,2-92²

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

物理の薄膜による光の干渉の問題です。 (4)が解説を読んでもよくわからなかったのでわかりやすく教えて欲しいです！

リード C 339. 薄膜による光の干渉図のように、水面に浮か んでいる厚さdの油膜に, 波長入の単色光を入射角で入 空気 射させた。 観測者の目には, 油膜の上面で反射する光Iと, 下面で反射する光ⅡIが届くとし, 空気の屈折率を1, 水の 屈折率を1.3, 油の屈折率を n (n>1.3) とする。 d油膜 D (1)図で, AA', BB', CC'は波面を表している。 光Iが 水 VE A'→B'C' と進む間, 光ⅡIはA→B→Cと進むので、 光Iと光ⅡI の位相差をもたらす経路差しは CD+DCである。光ⅡIのBでの屈 折角をrとするとき, lをd, rを用いて表せ。 物 (2) 油膜の中での光の波長 入'をn, 入を用いて表せ。 (3) 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。 (4) 光Iと光ⅡI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) 入射角が大きくなると, 光 I, ⅡI の経路差はどうなるか。 例題 68 第20章 光の干渉と回折 179 ● 光ⅡI 光Ⅰ A B B'

回折格子の経路差の問題で左の図の状態から回折格子を写真のβだけずらしたときが写真一枚目の右の図になります なぜAQ’=d×sinαになるのですか自分は AQ’=d×cosβ×sinαになると思うのですが docsβとdがほとんど同じになるから入れ替えて計算しているのですか　

Q) Q PA=d sne Ad:d sind

この写真のn＞1であり、x²＞0となるので、明線は下側にずれるとはどういうことですか？なんで正なのに下にずれるんですか？ 解説お願いしますm(_ _)m

ン中央(O)の明線の位置がずれた。中央の明線はど もら側にどれだけずれたか。Oは AB の垂直二等分線とスクリーンとの交点であり, d<, a<1とする。 R 薄膜中の光の波長はえ/nになるが、 指針 北学距離を用いて,空気中と変わらず波長は入と 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。 dキー(nー1)a。 A (n-1)al [00 x'= d 0 d n ここでn>1であり, x>0となるので, 明線は下側にずれる。 B 0° BO-a a 解説 図のように,中央の明線が下向きに ズだけずれた位置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'=(n-1)a 経路差は、AO-BO"3Ddx'/1 と表されるので, (n-1)al したがって,明線は下側に d だけずれる。 AO'=(BO'-a)+ na. (注) BO'と薄膜は垂直ではないが、a<!であり、 0'は中央付近の明線なので, B0' の薄膜中の部 分にある長さはaと近似できる。 020 m d。 D4

物理の“光波”がテスト範囲なのですが本当に訳が分かりません。 とりあえずこれだけは頭に叩きつけて暗記すれば赤点は回避できるぞっと言う公式やら覚えることは何でしょうか…。

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

(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