電磁気学の問題になります。 問3以降全く分かりません。教えていただけると助かります。

真空中で円周にそって流れる電流 (円電流) がつくる磁場, および, 円電流と等価な磁気モーメントについて 考える. 一般に,真空中で電流素片Ⅰds が距離 R だけ離れた点につくる磁束密度 dB は dB = Ho Ids x 4π R² で与えられる (ビオサバールの法則) ここで, Mo は真空の透磁率,Iは電流の大きさ, ds は電流の方向に とった微小変位ベクトル, hは電流素片からその点に向かう方向の単位ベクトルである. (1) 下図 (a) に示されるように、座標原点を中心とする π-y平面上の半径aの円周にそって図に示された方 向に電流Iが流れているとき, 点A(0, 0, h) における磁束密度の向きと大きさを求めよ. ただし, ん > 0 とする. (2) 下図(b)に示されるように、座標原点におかれた大きさがpでz軸方向の磁気モーメントが,点A(0, 0, h) に作る磁束密度の向きと大きさを求めよ。 ただし, 磁気モーメントとは正負の磁荷の対が微小な距離だ け離れているものであるが, んはその距離に比べて十分大きいとする. 問 (1) と問 (2) の結果より, 半径aの円電流Iは,十分遠方からみると, 大きさがHoTa²Iの磁気モーメント と等価であると考えられる.このことを利用して,次に, 真空中で円運動する荷電粒子について考える。 ただ し, 古典力学の範囲で考えることとし, この円運動による電磁波の輻射は無視できるとする. (3) 座標の原点に電荷g (> 0) が固定されている。 下図 (c) に示すように、質量がmで-gの電荷を持つ質 点が, g-y平面上で原点の周りを図に示す方向に一定の角速度で円運動している. この円の半径をと する. この質点の円運動を円電流とみなすことにより, 十分遠方からみた等価な磁気モーメントの向き と大きさ on を求めよ。 ただし, 真空の誘電率を e とする. (4) 下図 (d) に示すように、 磁束密度が B (> 0) で軸方向の一様な弱い磁場中で、 問 (3) と同じ問題を考 える ただし, 質点の円運動の半径は問 (3) と同じと仮定する. このときの十分遠方からみた等価磁 気モーメントの大きさを Pen とし, Apo PeB-Poo をBの1次までの近似式として求めよ. 2 •A(0,0,h) Z •A(0,0,h) y Pr (b) C 2 dan dal g 'T

光の問題です。問3の解き方が見当もつかないので導きかたを教えてください。

3 図1は回転する鏡の反射を利用して光速を測定する概念図を示したものであ る。 光源Aからは単色の緑色光が出ており, 光は半透明鏡Hを抜けて, 平面鏡 Rにより反射される。 Rは軸Oを中心に回転できる構造となっており, R で反 射した光は凹面鏡Mに達する。 MはRの回転軸Oが曲率半径の中心となって いるため, M で反射した光は同一の経路を通って再びRに達する。 Rが静止し ている場合は反射された光は OA 上を戻り, 半透明鏡H上の点Qで反射し、ス クリーンS上の点Pに到達する。Hは光路 OA に対してπ/4 [rad] の角度で S は光路 OA に対して平行に設置されている。 いま, 平面鏡 R を角速度で回転 させる。このとき, 光が平面鏡 R と凹面鏡 M を往復する間に, R は微小角度0 だけ向きを変えることになる。 そのため, R で反射された光はOQ′′の経路を 通り, スクリーンS上の点Pに到達する。 OM 間の距離をL. 真空中の光速を とする。 実験は空気中で行われ、 空気の屈折率を1とし、以下の問に答えよ。 回転平面鏡 R 凹面鏡 M 図1 問光が OM間を往復する時間を求めよ。 -7- 0 スクリーンS PP 一方向 問20 , L,c を用いて表せ。 また, 角度∠QOQ を 8 とおいて, これ を0を用いて表せ。 @ て in tan 0 0 の近似式を用いること。 H 半透明鏡 図2 方向 3 光路 OQP の長さをDとおき, また, PP' 間の距離をdとしたとき, dを Dと8を用いて表せ。 光源 A 間 42はPP間の距離と角速度の関係を調べた空気中での実験結果で ある。 得られたグラフは比例関係を示しており、 この直線の傾きから光速 を見積もることができる。 問1~問3の結果を用いて, dのに対する比例 定数 を求めよ。 ここでは, 角度 0 [rad]は1と比べて十分に小さいとし ・空気 OM6 (306-81) 問5 実験の条件をL=20.0m=5.00 × 10 rad/s. D = 5.20mとしたと き PP間の距離d=7.00mm という結果が得られた。 この結果から, 光 速cを有効数字3桁で求めよ。

物理のヤングの実験についてです。 最初の青線のところの(エ)の式変形が分かりません。 あと下の(キ)もわかりません。

170 第3編 波 基本問題 337. ヤングの実験次の を正しく埋めよ。 図のように, 単色光源をスリット So およびスリット 光源 S1, S2 を通してスクリーンに当てる。 So と S1,S2 の中 点M を通る直線とスクリーンの交点をOとする。 スリッ ト S1, S2 の間隔を d, MO の距離をとする。 また, 空 気の屈折率を1とする。 これは, 実験を行った科学者の名前からアの実験とよば れている。 S1 -Sol -M+₁- S21 スクリー スクリーン上で点Oから距離xだけ離れた点をPとするとき, 距離 SPはイ 距離 S2Pはウとなる。ここで, xやdに比べて1が十分大きいとする。|a|が1に 記 338 回折格子 図のように 格子定数の同 比べて十分小さい場合に成立する近似式√1+α=(1+1+を使うと,S,P と SPの光路差はエ】となる。 波長を入とすると, 点Pで明線となる条件式は m(m=0,1,2, ･････) を用いてオとなる。 (a)波長 4.5×10-'m の青色の単色光源を用いたとき, 隣りあう明線の間隔はカm となる。 ただし, d = 0.10mm, l=1.0m とする。 (b) 波長 4.5×10-7m の青色の単色光源と波長 6.0×10-7m の橙色の単色光源を同時に 用いたとき, スクリーン上で, 青色と橙色の2色の明線が重なる位置が確認された。 2色の明線が重なる位置の間隔はキmとなる。 ただし, d=0.10mm, l=1.0m とする。 [北見工大改] 例題 66,343 A SEN 光と 折角を 光Iと 流水の 光が強め 人気の色に また、

3.4どちらも分からなく、ネットで調べましたが出てきませんでした…教えてください。答えもつけています。

20 25 30 3 コンプトン効果 波長 à[m]のX線光子が, 静止している質量m[kg] の電子 に衝突して, 角90°の方向に散乱し, 波長が入' [m] となり, 電子は速さv[m/s]ではね飛ばされた。 真空中の光の速さ をc[m/s], プランク定数を[J･s] とする。 電子 (1) 衝突前後のエネルギー保存則の式をかけ。 (2) 衝突前後の運動量ベクトルの関係を考えることにより, (mu) を式で表せ。 入射X線 X' 入 (3) 近似式 12/12 + 1/11 2 を用いて,X-1を』を用いない式で表せ。 -A=2 ≒2 入 14 電子線の回折 図のように、規則正しく配列された原子がつくる面入射電子線 の間隔がd [m]の結晶に, 運動エネルギーE[J] の 電子を用いた電子線を原子の配列面と0の角をな す方向に入射させる。 0を0°から増加させながら 反射電子線の強度を測定したところ, 0=30°のと き, 4回目の極大を示した。 原子の配列面の間隔 d[m] を求めよ。 電子の質量をm[kg], プランク定数をh 〔J・s] とする。 原子 2 0 散乱X線 反射電子線 2 d ARLOrn

当てはまるものを教えてください

(3) 振動数がわずかに異なる2つの音を干渉させたとき、 「ウワ~ン、ウワ~ン」と音が強弱す る。この現象をシ)という。 いま、 音速を Vとし、波長の音と波長 + δの音を干渉さ せて、一秒間に なので、 使うと、 波長の振動数をfとして、 fはに比例した式(セ) で表せる。 実際に、 V=340[m/s]、 1=200[mm] =1.2[mm] のとき、 f ( に注意せよ ) f を求めよう。 f は一秒間に聞こえる振動数の差 シ)がf回聞こえたとする。 δが入に対して十分小さい時、近似式 1/2 ~ 1/(1+8)を ス)となる。また、 )[回/s]である。(有効数字

それぞれのカタカナに入る語句を教えてください。

(3) 振動数がわずかに異なる2つの音を干渉させたとき、 「ウワ~ン､ウワ~ン」と音が強弱す る。この現象を せて、一秒間に なので、f(x)となる。また、 δが入に対して十分小さい時、 近似式 1/1~1/(1+8)を 使うと、波長の振動数をfとして、 fはôに比例した式(セ) で表せる。 実際に、 V=340[m/s] i=200[mm] =1.2[mm] のとき、 f (ソ) [回/s]である。 (有効数字 に注意せよ ) いま、 音速を Vとし、波長 入 の音と波長 +8 の音を干渉さ シ)という。 fを求めよう。 fは一秒間に聞こえる振動数の差 シ)がf回聞こえたとする。

教えてください！！至急でお願いします！すみません！

(3) 振動数がわずかに異なる2つの音を干渉させたとき、 「ウワ~ン、ウワ~ン」と音が強弱す る。この現象を せて、一秒間に なので、f(x)となる。また、 δ が入に対して十分小さい時、 近似式 1/21/(1+8)を 使うと、波長の振動数をfとして、 fはôに比例した式(セ)で表せる。 実際に、 V=340[m/s] i=200[mm] =1.2[mm] のとき、 仁(ソ) [回/s]である。 ( 有効数字 に注意せよ ) いま、音速を Vとし、波長の音と波長 +8 の音を干渉さ シ)という。 fを求めよう。 fは一秒間に聞こえる振動数の差 シ)がf回聞こえたとする。

ネイピア数eの近似値2.7はどのような過程を経て導出されたのでしょうか？ もし知っていればご教授や参考URLなどお願い致します！

なぜ32の答えは⑦になるのですか？

(3) 固体を熱して温度を上昇させると, 固体を構成する粒子 (原子や分子など) の熱 運動が活発になって, ほとんどの固体でその体積や長さが増加する。 これを熱膨張と いう。このうち, 温度による固体の長さの変化を線膨張といい, 常温付近では, l=lo (1 + αt) の近似式が成り立つ。 ここで, としは、 それぞれ, 0℃とも 〔℃〕 に おけるある物質の長さであり,α [/K〕 は線膨張率と呼ばれ, 物質によって決まる定 数である。 今, 線膨張率が α [/K] の物質で作られたものさしがあり, 0℃で正し い長さが測れるようになっている。 これを使って, 線膨張率が α2 [/K] の物質で作 られた棒の長さを測る。 温度がt〔℃〕のとき, この棒の長さをものさしで測定した ところ, 棒の一端はものさしの0mの位置に, また他端はものさしのL〔m〕 の目盛 の位置にあった。 t〔℃〕 のときの棒の正しい長さは, 32 xL[m〕 である。 ま 0℃における棒の正しい長さは, 33 ×L〔m] と表される。 32 ⑦ 0 と ① at 1 α₁t 1+ αnt 1 1+αyt 1+ art 1+ α₁t 33 の解答群 ② azt 1 azt 1+ azt 65 ⑧ @a 1 1+αzt 1+αt 1 + αzt ③ on azt2 1 6 an art² ⑨ (1 + αt) (1 + αzt) b 1 (1 + αrt) (1 + αzt)

4の問題でこのようにしてはいけない理由をお願いします🙇‍♀️

2 /図のように, 半径の細い円形リングが鉛直面内にある。 その頂点を A. 最下 点をBとする。 このリングに, 小さな穴の開いた質量mの小球Pを通し, リン グに沿って運動できるようにした。 リングの中心を0とし.鉛直下方から測っ たPの角度を0とする。 重力加速度の大きさをgとして,以下の問いに答えな さい。ただし,小球Pとリングの間の摩擦は無視できるものとする。 また、必 要があれば三角関数に関する次の公式および近似式を用いてよい。 なお, 角度は ラジアンを単位として表す。 sin (a + β) = sin a cos β + cos a sin B cos (a + β) = cos a cos β - sin a sin β lal < 1 のとき, sin α = α, cosa ≒ 1 A O B 図 はじめ、リングは固定されていた。 リング mg. mrw² = mg case, ing gcasOr W mrw² = [ar] W √ geaso, r 問1 リングの接線方向の小球Pの加速度をaとし, 8が増加する向きを加速 度の正の向きとする。 リングの接線方向の小球Pの運動方程式を, m,g, を,g,r, 0, のうち必要な記号を用いて表しなさい。 次に,リングを一定の角速度」 で軸AB のまわりに回転させた。 小球Pの位 置を調節したところ,ある角度=0(0<0, 1)を保った。 問5 小球Pがもつ力学的エネルギーをm,g,r, 0, のうち必要な記号を用