学校で渡された志望大学ではない大学の過去問です。 教えてください(>_<)՞ ՞

日本大一理工(A方式) 2018年度 物理 気に対する石けん膜の屈折率をnとして、 n>1とする。 図のように、厚さdの膜に空気中での波長がえの光が角度θで入射する場合を考える。 入射光の一部は、 膜の上面の点Aで屈折して膜内に入り, 膜の下面の点Bで反射して、 膜 となり、点Aで の上面の点Cより再び空気中に出る。膜の中では, 光の波長はI4-a の屈折角pは|目4-b の関係を満たす。点Cより ABに引いた垂線と ABとの交点をD とすると、点Bで反射する光と点Cで反射する光の経路差はDB + BC である. また, 点 Bでの光の反射は自由端反射とみなすことができ、反射による光の位相の変化は生じない。 一方、点Cでの光の反射は固定端反射とみなすことができ,反射により光の位相はxだけ 変化する。したがって,点Bで反射する光と点Cで反射する光との間に生じる位相差は, 経路差 DB + BC をxとおくと I5 と表される。経路差xはdとを用いて|I6-a と表されるので、点Bでの反射光と点Cでの反射光が干渉により強め合う条件のうち, 両 者の位相差が最小となる条件においては, d. φ. n. 入の間にm6-b| の関係が成り立 つ。 HA C 空気 D 膜 d B 空気 I 4 I4-a I4-b として最も適当なものを以下から選びなさい。 0 [ni, sinp =nsin@] 2 sinp = nsin 0 れ [n, cosp = ncos ] cosp= ncos0 れ 一 | siné = 」 sin@ sin0 nd, sinp れ れ cos 0 na, cosp = の 8 cosp = れ cos 0 n れ I5 2x nd れd 2元 2(号) 3) 2元 |n |n |n a|x コ 」 の

物理、薄膜についてです。写真は教科書を撮ったものなのですが、その緑でマークしたところと黄色でマークしたところがよくわからなかったので質問させていただきました。 緑:なぜ屈折率nをかけると光路差になるのか。 黄色:特に光イのほうがわからないです。 よろしくお願いします🙇‍♀️

図 37 のように,屈折率n,厚さd めに入射する光の干渉 A' 位相が A の薄膜に,光が入射角iで斜めに入射 πずれる E する場合を考える。このうち,A'→ B' 空気 B'→D→E のような表面で反射して目 薄膜 に達する光と, A→B→C→D→E (屈折率n) のような経路を通る光のに着目する。 え 入射波の波面は BB' を経た後,屈 京 不変 折して膜の中に入り, HD上に来る。 H2 5 位相は D' O図 37 藩膜に斜めに入射する光の干渉 したがって,光のの反射直前の位相は, 光③の点経における位相と等しい。 すなわち,光と光のの経路の差は HC+CDで,屈折角をrとすると, HC+CD=HC+CD'=DHD'=2dcosr 0 となり,薄膜の屈折率がnなので, 光路差は2ndcosrとなる。また, 光 のの点Dにおける反射では位相が元(半波長分)だけずれ, 光⑦の点Cにお ける反射では位相のずれが生じない。よって, 千渉条件は次のようになる。 強め合う (明) 入 :2nd cos r=[m+ ;ス=(2m+1) (m=0, 1, 2, …) 2 半波長の奇数倍 弱め合う (暗) :2nd cos r=m>= -2m (m=0, 1, 2, …) 128 2 半波長の偶数倍 このように,光が薄膜に斜めに入射する場合, 屈折率と膜の厚さだけで なく,屈折角によっても光路差は変わる。日中の空からの光のように, い ういろな波長の光が様々な方向から薄膜を照らすときは, 膜を見る方向に よって屈折角が変わるため,強め合う光の色も見る方向で異なるのである。 第3章 光 AAAAL

この問題で、答えがBDFだったんですけど、これって節じゃなくて腹じゃないんですか？

92. 正弦波の反射 正弦波が,固定端Fで反射している。図は,ある時 刻の入射波のみを示したものである。このとき, 入 射波と反射波が重なってできる定常波の節の位置はどこか。記号で答えよ。 x軸上を正の向きに進む A B C-D E EF

丸く囲ってるとこが分からないです どうして、入射波がそこから始まるんですか？？

正弦波の反射 図の点0(x=0)に波源があり, 端Aは固 定端である。波源が振幅 0.10m, 周期 2/ y(m)t 0.20秒で振動し、連続的に正弦波を送り 正弦波の先端が点Pに達してから、 0.10- A 0 P 0.20 x (m) 0.80 出す。 -0.10 0.40 0.30秒後に観察される波形を図示せよ。 0.60 (指針) 図から波長を読み取り、波の速さを求めて, 0.30秒で波が進む距離を考える。 固定端における反射波は、反射がおこらないとしたときのオリ収の証目 させ、それを固定端に対して折り返したものになる。ス利波と反射波を合成して, に反転 感される波形(合成波) を求める。 解図から, 波長えは、 ス=0.20×2=0.40m =0.20mなので、 動 y m)t A 入射波の延長 入射波 0.10 (Op.146-式(2))から, 0.20% 速さゅは,ひ=- 0 0.60 x(m) T 0.40 0.80 0.40 =2.0m/s 0.20 -0.10 ひ= T 反射がおこらないとしたとき, 0.30秒後 に波の先端が達する位置は, x=0.20+2.0×0.30=0.80m 固定端Aからの反射波は,緑の実線のよ うになり,観察される波形は,入射波と 反射波との重ねあわせによって,赤の実-0.20 線となる。 y Im]t O上下に 反転 0.10 0.20 0.60 0 0.40 x(m) - 0.10 反射波 の折り返す 合成波 第川章

213よくわからないです 教えて欲しいです。 3.0sの時 合成波が打ち消しあって真っ直ぐになるのは分かるんですが、両脇がどうしてそんな波になるかわからないです！ 4.0sの時 なんとなくなら分かるけどよくわからないです！

回213. 波の重ねあわせ> 波長 8.0cmの連続した正弦波A, 「Rが、一直線上を互いに逆向きに, 同じ速さ2.0cm/s で進 んでいる。図の状態から3.0秒後, および4.0秒後におけ る。A,Bの合成波を描け。 ただし, 図の1目盛りは1.0cm A B を表す。 3.0秒後 4.0秒後

この問題教えてください。 答えは2枚目の写真です。

YIm) 境界P 問3.図のように、x 軸上の原点O で、 1.0 媒質を振幅 1.0 [m]、振動数 cCm 0.50 [Hz]で単振動をさせ、 1.0 3.0 5.0 -1.0 x軸上を正の向きに進む正弦波を 連続的に送り出す。次の問いに答えなさい。 ただし、図は時刻t= 0 [s]の波形を表しており、正弦波は x軸上の媒質の境界 P で反射するものとし、波源での反射は考えないとする。 (ア) 境界 Pが固定端のとき、時刻 t = 3.0 [s]において観測される波形を描きなさい。 (イ) 境界 Pが自由端のとき十分時間が経つと定常波が観測されるが、 定常波の節の位置を、0 <x<6.0 [m]の範囲ですべて答えなさい。 (ウ 境界 Pが自由端のとき、 境界 P では何秒ごとに変位が正で最大になるか。

(2)問題が分かりません 定常波はエックス上の直線になるんじゃないのですか？

4.波の反射と定常波◆正弦波が, 自由端Rに連続 的に入射している。図は, ある時刻における入 射波を示しており, 破線は反射がおこらないと したときの入射波の延長である。 y Im] 自由端R 0.20 4.0 O 2.0 6.0 x [m] -0.20 (1) 図の時刻における反射波の波形を描け。 (2) 入射波と反射波が重なりあい, 定常波がで きる。節の位置を0<x%6.0mの範囲ですべ て答えよ。 (3) Rが固定端の場合でも, 定常波ができる。 その場合の節の位置を, OSx<6.0mの範囲 ですべて答えよ。

この右上の図はなぜt=0のときの波だとわかるのですか？ Pに波の先頭（端）があるからってことですか？基本的なことが理解できてない気がします😢 例えば、写真2枚目ようなグラフだった場合、t=0より前だということであってますか？？

) N つ正の万向に75 m 離れた位置に,自由端反射をする反射板R をx軸に垂直に置いた。 AR間で合成波を観測側したところ, 振幅が0 となる点が複数あった。この内, Aに最も近い点はAから何 離れ ているか。 4 (東京理科大) 71* 国 図は縦波を表すグラフである。 x 軸は媒質のつり合いの位置を, y 軸 は左右への媒質の変位(右方向を正)を 0.14y [m] P 三2-10 1 2 3 x 表す。 0.1 波は右へ速さ2m/sで進み, 波の先 端が自由端P(x=5mの位置)に達した時刻をt=0sとする。 (1) この波の周期はいくらか。 ¥(2) t=0sにおいて, 媒質の密度が最も疎である点のx座標を図の範囲 で答えよ。 X (3) 右方向の媒質の速度を正として時刻t=0sにおいて, 各位置にお ける媒質の速度uの概略を, 図の範囲内でグラフに描け。 (4)ア) この波が自由端Pで反射して, 反射波の先端が点x=0mに達す る時刻を求めよ。 XX(イ)その時刻において, 図に示す各位置での変位をグラフに描け。 x(ウ) x=0mにおける媒質変位の時間変化を 0St<4.5sの範囲でグ ラフに描け。 (5) Pが固定端の場合について, 前問(イ), (ウ)のグラフを描け。 (名古屋市大+信州大) 72 x 軸に沿って正弦波が伝わっている。図1は時刻t=0 [s] における 波の変位yの空間変化, 図2はx=0 [m] における波の変位yの時間 変化である。 (1) この波の振幅, 波長, 周期, 振動数, 速さはいくらか。

λ/2＝25 のλ/2てなんでわかるんですか？

N211. 気柱の共鳴 図のような装置で スピーカーからある振動数の音波を出し, ピストンを管口からゆっくりと右へ動かし 管口 た。音速を340m/s とする。 (1) ピストンの位置が管口から 12cmのとき, 最初の共鳴がおこり, 管口か ら37cm のとき, 2回目の共鳴がおこった。 音波の破長は何cm か。

自由端反射は定在波の腹ってことは固定端反射は定在波の節ですか？