(6)の(b)について質問です。 答えは"間隔は変わらない"でしたが、自分はxの経路差の式からアルミ箔の厚さDよりもガラス板の間隔が大きくなるので経路差xは小さくなる→干渉縞の間隔は狭くなると考えたのですがどこが間違えているか教えてください

341 くさび形空気層による光の干渉 2枚の平行平 板ガラスの交点OからL=0.10m離れた位置に厚さD〔m〕 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。 光 ID アルミ箔 L=0.10m (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。 0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。 (6) 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。

mが負になることってあるのでしょうか？

1 見えない 図のように、充分広く深さが一様な水槽の水面上に xy平面を定め, 距離だけ離れた点A に2つの波を置いた。 の波を発生させ、2つの波が常に弱めあう点を連ねた線 (節線)の模様を観察した。 回 円形波 **B 長 (1) 筋線上の点をP(x,y) とするとき,。 この2つの波源を同じ振動数、 同じ振幅、 同じ位相で振動させ、 波源 (3) d=3.6才であるとき, 生じる節線の本数は全部で何本か. (2) d=2.2人であるとき, 生じる節線の本数は全部で何本か. A x,yの満たす条件を求めよ。 ただし、整数mを用いて表せ. y d 1 波源 波B X

(3)で、なぜABの中央の点が腹になるのか分かりません。詳しく教えていただきたいです。

基本例題46 波の干渉 物理」 水面上の6.0cmはなれた2点A,Bから,同位相で 振幅が等しく, 波長 2.0cmの波が出ている。 図の実 線はある瞬間の山の位置, 破線は谷の位置を表してい る。 波の振幅は減衰しないものとする。 ① 2つの波が弱めあう点を連ねた線(節線)をすべ て図中に描け。また, 節線は全部で何本あるか。 指針 (1) 弱めあう場所は, 実線(山) と 破線(谷)が重なる点であり, 節線はそれらを連 ねたものとなる。 (2) 点Pはどのような振動状態にあるか。 AP= 8.0 cm, BP=5.0cm とする。 (3) 節線が線分 AB と交わる点は,Aから測ってそれぞれ何cmのところか。 (2) APとBPの距離の差が, 半波長の偶数倍で あれば強めあい、奇数倍であれば弱めあう。 (3) 線分AB上では、互いに逆向きに進む波が 重なりあい, 定常波ができ ている。 解説 (1) 節線は, 山と谷が重な る点を連ねた 線であり,図 P. 14.波の性質 171 基本問題 348, 349 のようになる。 節線の数は6本である。 (2) AP-BP=3.0cmであり, 半波長1.0cm の 3倍(奇数倍) である。 したがって, P あうため、振動しない。 (3) 線分AB上には定常波ができており, 節線 は AB上の定常波の節を通る。 ABの中央の点 は腹であり,腹と節の間隔は波長の1/4 (0.5 cm), 節と節の間隔は半波長 (1.0cm) である。 これから 求める場所は, Aから 0.5, 1.5, 2.5, 3.5, 4.5, 5.5cmのところとなる。 基本例題47 波の屈折 物理｣ 図のように,波が媒質I から媒質ⅡI へ進む。媒質 Ⅰ, Ⅱ の中を伝わる波の速さは、それぞれ2v, vである。 面AB QPoint A, Bは同位相で振動しているので, A,Bを結ぶ線分の中点は,定常波の腹になる。 ?? I SE HA 基本問題 351 B C

角度がβ-αになるのはなぜですか？

dy ar 次に、 板ガラスを図8に示すように、図7の状態から反時計まわりに角度α(0°<°) だけ傾けたところ, 2次の明線が入射光の方向から反時計まわりに角度の方向に現れ た。ただし、平らな部分を通過するすべての光について、 板ガラス内の光路長(光学距離) は等しいものとする。 thx 入射光一 板ガラス AB 図8 2 次の明線 入射光の進む向き sim(40-√) THO cos a A

なぜBO'の光学距離がこのように表せられるのですか？

GAST AI 間隔dの複スリットA,Bに,垂直に波長入の同 位相のレーザー光をあてたところ, スリットから1 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 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。 · 1 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'-α) + na である。 解説 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 中央の明線が下向きに 図のように AO'-BO'=(n-1)a 経路差は,AO'BO'=dx'/lと表されるので, B x'= a n d=(n-1) a (n-1) al d B n ■発展問題 423 BO'-a ai 1 0 (n-1)al d 10 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 - だけずれる。 (注) BO′ と薄膜は垂直ではないが, a <l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。 0′

（1）どうしてもわからないです どなたか教えてください🙇‍♀️

応用問題 160 音の干渉■ 図のように内径が一様なガラス管 でクインケ管とよばれる装置を作製した。この装置では, Aで出された音がA→C→BとA→D→Bの経路に分かD( れて進み干渉するのを, Bにおいて調べる。 C部のガラ ス管を左右に動かすことで,直線部の経路の長さを変え られるようになっている。 今,Aに発音体を置き, 振動 数が一定の音を発生し, Bに耳をあてて音を聞いた。 (1) C部をゆっくりと右方向へ引き出していったところ, 9.00cm 引き出すごとにBで聞 こえる音はその前後よりも小さくなった。 発音体から出ている音の振動数は何Hz か求めよ。 ただし, 音の速さは 342m/s とする。 発音体 y=fa 一定 All 18ah 引き出す (2) クインケ管周囲および管内部の空気の温度を上昇させ一定に保った。 その後, C部 をゆっくりと引き出していったときに 9.50cm引き出すごとにBで聞こえる音はそ の前後よりも小さくなった。 音の速さは何m/sになったか求めよ。 なお,クインケ 管自身が温度上昇により伸び縮みすることはないものとする。 [16 東海大〕 157

18cm=λ・1/2でλ＝36cmとしたら×でした 何故か教えてください

応用問題 160 音の干渉■ 図のように内径が一様なガラス管 でクインケ管とよばれる装置を作製した。この装置では, Aで出された音がA→C→BとA→D→Bの経路に分かD( れて進み干渉するのを, Bにおいて調べる。 C部のガラ ス管を左右に動かすことで, 直線部の経路の長さを変え られるようになっている。 今, Aに発音体を置き, 振動 数が一定の音を発生し, Bに耳をあてて音を聞いた。 (1) C部をゆっくりと右方向へ引き出していったところ, 9.00cm 引き出すごとにBで聞 こえる音はその前後よりも小さくなった。 発音体から出ている音の振動数は何Hz か求めよ。 ただし, 音の速さは342m/sとする。 (2) クインケ管周囲および管内部の空気の温度を上昇させ一定に保った。 その後, C部 をゆっくりと引き出していったときに 9.50cm 引き出すごとにBで聞こえる音はそ の前後よりも小さくなった。 音の速さは何m/sになったか求めよ。 なお、クインケ 管自身が温度上昇により伸び縮みすることはないものとする。 B 発音体 b= fx 一定 18an 引き出す [16 東海大〕 157

18cm=λ・1/2でλ＝36cmとしたら×でした 何故か教えてください

160 (1) 0 an (経路差)入口 18.0un 2. ½ 27.0am 2:1 36.0am X. 3 = λ = 36.0am 342 m/s fH₂- 0.360 m. fH₂ = NED H₂ + 950 36134200 180 36 1342.0 180 1.90* 90³ H₂

図2の太線の光路差は、図1との対応で2nd cosφとなると書いていますが具体的にどう考えたらその式を導出できるのか教えていただきたいです！

(1) 右の太線部で光路差が生じているが,その 差は図1と同じである。 そして光bが点Q, Rで反射するとき位相は変わらないから 2nd cos Φ= m入 が明るくなる条件である。 sin 一方、屈折の法則より n = sin cos Φ=√1-sin'o より 条件式は2d√n-sin²0=m² 1 n 0 ③ Q! 22. S R 図2 T b 平行光線の干渉では 垂線を引くのがコツ!

紫の線で示した部分の(n-1)tとは一体何を表しているのでしょうか？ 教えてください🙇‍♀️

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