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物理 高校生

光の干渉の問題です。 屈折率nが1より大きいか小さいかはどこでわかりますか?

基本例題 68 薄膜による光の干渉 339,340 図のように,屈折率n, 厚さdの薄膜を,屈 大気 折率がnより大きい物質の表面につけたものが ある。 波長入の単色光を, 屈折率1の大気側か ら,この薄膜に入射角iで入射させた。 E 薄膜 (1) 光が点Bおよび点Cで反射する前後で位相 は逆になるか。それとも変わらないか。 屈折率n 物質 B (2) 点Aに入射し点Bで反射して点Cを通過する光と, 点Cで反射する光について 位相差をもたらす経路差と光路差を図の屈折角を用いてそれぞれ表せ。 (3) (2) , 両方の光を遠方の点Eで観測したとき, 暗く見えるための条件式を求めよ。 (4) この単色光を薄膜に垂直に入射させたとき, 反射光が最も弱められる場合の最 小の膜の厚さ dを求めよ。 指針点 B, 点Cでの反射はいずれも,屈折率小の媒質から大の媒質へ入射する場合なので,位 相が変化する。 強めあい・弱めあいの条件式を光路差で書くときは, 真空中(または空気中) の波長を用いる (経路差で書くときは,膜中の波長を用いる)。 (4) は垂直入射なので, r=0° 解答(1)点C:屈折率小の媒質から屈折率大 (3) 点Bと点Cの反射で, ともに位相が逆に の媒質へ入射する場合なので, 反 なるので,暗く見えるための条件式を, 光 射の際, 位相は逆になる。 路差で考えれば 点B: 物質の屈折率は膜の屈折率よ り大きいから, 点Cと同様, 反射 の際, 位相は逆になる。 2nd cosr=m+ = (m+/1/2) ² 1 (m=0, 1, 2, ...) H (2) 図より 注 経路差では 2dcosr=m+- (m + 1/2 ) ²/1/2 2n 経路差 (4)r=0°より cosr=1 だから, ① 式より =DB+BC A C =DC' 2nd=(m + 2)a 12 r/D =2dcosr 最小の膜の厚さは,m=0 より 光路差 2nd = 1/2/2 入 to bella よって d=- = n × 経路差 4n =2nd cosr B 物

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物理 高校生

全反射するsinαの範囲を求める問4について質問です。油と空気の間で全反射するために、 (ⅰ)水→油で全反射しない (ⅱ)油→空気で全反射する という2段階で考える必要があると考えたのですが、解答にはそもそもαは90°未満だからsinα<1と書いてありました。 1/n1<s... 続きを読む

問2 sina, の値はいくらか。 n, を用いて答えよ。(3点) がつく 空気(1) 次に,水槽の水の上に屈折率 n,の油を静かに注ぎ込み, 図2のよ うに,水の層の上に一定の厚さの油の層をつくった。このとき, Sか ら出た光は,水と油の境界面,および, 油と空気の境界面で屈折して 空気中へと出ていった。 油(n2) ひ2 水(n) a: 光源S 問3 水と油の境界面での光の屈折について述べた次の文章中の空欄 に適する式を答えよ。(各2点計8点) 図 2 4 水中,油中,空気中での光の速さをそれぞれひ,ひs, cとして, ひぃ V2を c, n, n のうちから必要なものを用いて表すと 1=| 1 となる。よって, 水に対する油の相対屈折率 np を, n, ngを用いて表すと 02= 2 01 N12 3 02 となる。また,水に対する油の相対屈折率 n,2は, 水と油の境界面への光の入射角aと 屈折角yを用いて表すと, 12=| 4 とも表されることから 3 の関係が成り立つことがわかる。 4 三 (難問 問4 Sから出た光が油と空気の境界面で全反射して空気中に進まないための sina の値の範囲を,n,, n2, 1 のうち必要なものを用いて答えよ。(3点)

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理科 中学生

かっこ2番がわかりません。 全体的によくわからないです、 一から説明してほしいです。お願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

(1) 雷は音と光が同時に出ているが, 雷の光が見えてから少し遅れて 記述 雷の音が聞こえてくる理由を, 「音が空気中を伝わる速さは,」 の書 ミミ かみなり おく 雷の音が聞こえてくる理由を、「音が空気中を伝わる速さは,」 の音 き出しで,簡潔に書きなさい。 かんけつ (宮崎) のチャレンジ問題 図1のように,厚紙の上に四角柱のガ 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aの 道筋を厚紙に記録したものである。次 に,光源装置を移動し, 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bは, 面A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,面B,Cでは, 通り ぬける光はなく, 全ての光が反射し ていた。あとの問いに答えなさい。 (愛媛) 光 光源装置 ガラスXは,側面が底面に) 図1 、垂直である。 efgh レスクリーン くっせつ 面D R光b Si 面A 面C ガラスX. 面B. \P 光a 図中のガラスXは、 ガラスXの形を 写しとったものである。 図2 (1)次の文のの~③にあてはまる適当な言葉を書きなさい。 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L0なる。このとき,入射角を していくと, 下線部のよ つな反射が起こる。このように反射する現象を③」という。 図2の点e~hのうち, 光bが達する点を選びなさい。 スクリーン ガラスX

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