ヤングの実験の問題の(3)~(5)が分かりません。 考え方を教えていただきたいです。 よろしくお願いします🙇‍♀️

|2スリット間隔d[m]の複スリットと波長2[m] の単色光を使って下図のようなヤングの実験を 行った。点0は複スリットの垂直二等分線とス クリーンの交点である。スクリーン上に点0を 原点としたx軸をとり,任意の点Pの座標を× [m]とし,スクリーンと複スリットの距離をL [m),単スリットと複スリットの距離を1 (m) とする。また, 1, Lはx, y, dに比べて十分に大きいとする。 (1)点Pが明るくなる条件を整数 m=0, ±1, ±2, ±3, …を用いて表せ。 (2)(1)の条件式をxについて解き, m次の明線のx座標を求めよ。 (3) 単スリットを図の上向きにわずかにy [m] ずらした。任意の点Pが明るくなる条件を整数 m =0, ±1, 土2,土3, …を用いて表せ。 (4)(3)の条件式をxについて解いた結果から, 単スリットをずらす前後で明線がどちら向きにい くら移動したかを求めよ。 (5) 単スリットを図の上向きに除々にずらしていくと, はじめて点0が暗くなった。このとき, 単 スリットをずらした距離を求めよ。 複スリット 単スリット S P S 。n てく m - m&l Si S2

物理の過去問を解いているのですが答えがなく、答え合わせのしようがありません どなたか全部の問題とは言わないので解き方などを解説してくれると嬉しいです ▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒ 屈折率n1の透明な液体が屈折率n2の基板の上に薄く広がっている（厚さd）。この... 続きを読む

【1]|(1)n」<n2の場合 n」>n,の場合 白色光 入= ス= 経路差 経路差 透明物質 A= A= 基板 図1 強め合いの条件 強め合いの条件 問2で使用 ※可視光線の色と波長の関係 A= A= (2)強め合う光の波長 d= 7.7 6.4 5.9 5.5 4.9 4.3 3.8 強め合う光の色 波長(×10-7 m) T 可視光線の色 赤 (3)※n」<n。の場合 (6)基板が水平(膜厚が一定の薄膜)の場合 A= ス= 計算説明) 2 図2 基板が斜め(薄膜の断面が三角形)の場合 12 図3

ヤングの実験について質問です xが大きくなるほどなぜ波長の大きい色が現れるのですか？ 式から考察してもmを大きくした場合xが大きくなるのは分かるんですけどそのときλを変化するのですか？

(PS) CH, 使い、追明性着色性電気絶性が高い。秋化点が低い、溶縄に溶けやーい。 不幽自度が大きい(CとHが同である)ため、世徳時に多験のトードがを生する。 3 2 11 12 用途 、電気絶談付料。 ソリモゲル。 13 l 合重自 ー 1 in リス学レン(発抜スチロール) という。 14 この向木によソスTのこ がワ ソ! わかること x mより、m の絶対値が大きくなるほど、原点からの距離も大きく d Lm入 Ox= なる。 xlより、m 次の明線においては、原点から離れれば離れるほど波 d Lm入 2x= 長の大きい色の光が現れる。 LA より、明線間隔は m に依存せず、 等間隔である。 d 3 Ax = Xm+1 Xm = このD23を踏まえると明線の様子は下図のようになることが分かります!

(1)大きくなる (2)1/2倍であってますか？

格子定数d (m)の回折格子に, 彼長入 [m] の緑色 の光を垂直に当てると, 後方! [m] の位置にあるスク リーンに明暗の縞ができた。スクリーンの中央Oか ら距離x [m]の位置にある点をPとし, 点Pに向か |う光と入射光のなす角を0とする。 ただし, 0はきわ めて小さく, sin 0 =tan0 が成りたつとする。 |(1) 赤色の光にかえると, 明線の間隔は小さくなるか, 大きくなるか。 (2) 単位長さ当たりの筋の本数が2倍の回折格子にかえると, 明線の間隔は何倍になる 回折格子 0 P! 入 2 (m)] ot

光路長が長くなったと考えてはいけないのはなぜですか？(7)です。

U が B」されて見えるという 解答群 位相、 拡大, 千渉, 平行, 垂直, 実像。 回折、 反射, 屈折, 虚像、 倒立, 縮小, 正立。 焦点。 重心 (15 筑波大) 1089. <ヤングの実験) S」 Q から等距離にあり,その間隔は4である。Qと Soを結ぶ直 S。 線はS.S2の中点を通ってSと直角に交わる。この交点0を ird. 0 S2 原点として,図のようにスクリーン上に上向きにx軸をとる。 L W。とW」の間隔しおよびW」とSの間隔Lは, dに比べて十分大きいものとする。以下, 必 W。 W」 S 要ならばッが1より十分小さいときに成りたつ近似式VI1+y=1+を用いよ。 2 x(1) Si, S2 を通過した光がいろいろな方向に進む現象を何というか。 9(2) 点0から×の位置にある点をPとし,×がLより十分小さいとして, 距離 SaPと S.Pの 差をd, L, xで表せ。 9(3) 点0にできる明線を0番目としたとき, m番目(m=0, 1, 2, …)の明線が点Pにでき た。xを入,d, L, mで表せ。 (4) L=50cm, d=0.53mm のとき,干渉縞の間隔は 0.55mm であった。光源の光の波長は 何mか。 9(5) W。と Wiの間隔を広げると,干渉縞の間隔はどうなるか。 o(6) W」とSの間隔を広げると,干渉縞の間隔はどうなるか。 * (7) スリット板 W. とスクリーンSの間を屈折率れの透明な物質で満たすと,干渉の間隔 は何倍になるか。 *(8) スリットS. の部分だけを屈折率n, 厚さaの透明な薄膜でおおうと, 0番目の明線はど れだけ移動するか。 X(9)(8)において移動する向きは上方か, 下方か。 X 10)(3)において1番目の明線を点Oに移動させるには,スリット Soの位置をxの正の向きに どれだけ移動すればよいか。 (1) スリットS。 のスリット幅を広げていくと, スクリーン上の干渉縞はどのように変化する か。理由をつけて説明せよ。 【福岡大)

くさび形薄膜による干渉の理論です。 何故光路差がλ/2なのかが分かりません。解説よろしくおねがいします。

波動 2d = (m+=)入-O トク 明線間隔はダイレクトにも求められ る。隣り合う明線の位置は光路差で入 だけ違う(mが1増せば式①の右辺は 入増す)。そのためには右図で太線部 がであればよい。光が往復するか らだ。赤色部の三角形より 明 明 m m+1 0 -Ax 2 0 2, ;= Axtan0= Ax. : Ax= 20 ニ 2 暗線でも同じこと。

全然分かりません！答えて貰えると嬉しいです！

発展例題34 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 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 a, 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。 OはAB の垂直二等分線とスクリーンとの交点であり, d<1, a<lとする。 ャングの実験 発展問題 423 A| 0 n BL a - 1 指針 光学距離を用いて, 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 0'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。 解説 薄膜中の光の波長は入/nになるが, d=(n-1)a チー (n-1)al 0 x'= d n B ここでn>1であり, x'>0 となるので, 明線は下側にずれる。 0° BO'-a a 1 図のように,中央の明線が下向きに 4ニー(n-1)al *だけずれた位置0'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'=dx'/1 と表されるので, したがって,明線は下側に だけずれる。 d (注) BO' と薄膜は垂直ではないが, a<しであり, 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。 AO'=(BO'-a) +na

解き方と解答をお教えいただきたいです。 問ごとでも構いません。 よろしくお願いいたします。

図4のように,スリット板の複スリットS.. Szに波長えの単色光を同位相で入射させた ところ、スリット板に平行に置かれたスクリーン上に等間隔の明暗の縞模様が現れた。こ のとき, Si, S2の垂直二等分線とスクリーンが交わる点点Oに最も明るい明線が現れた。Si I とS2の距離をd、 スリット板とスクリーンの距離をし, 点Oから距離xだけ離れたスクリー ン上の点をPとする。ただし、d, ×はLにくらべて十分に小さく,S」からPまでの距離 S.PとS:からPまでの距離S: Pの差S」P-S:Pは, SiP-S:P=と表せ,点P以外のス クリーン上のほかの点でも同様の式が成り立つものとする。 スクリーン上の 縞模様のようす (黒い部分が暗線) 暗 明…2番目の明線 暗 明…1番目の明線 暗 明…0 番目の明線 暗 明 スクリーン P スリット板 IS2 x 単色光 S」 L- 図 4 図4のように,点0に現れた明線を0番目の明線としたとき,点Pには2番目の明線が現 れた。 問5 SiP-S2Pを入を用いて表すとどのようになるか。正しいものを,次の1~5のう ちから一つ選び, 番号で答えよ。 1。 5 4 2 3 え 4 2 問6 次の1~3の操作のうち, スクリーン上の隣り合う明線の間隔が大きくなるものは どれか。1~3のうちからすべて選び, 番号で答えよ。ただし, 解答の順序は問わな い。また,該当するものがない場合には「なし」と答えよ。 1 dを大きくする 2 Lを大きくする 3 入を大きくする 暗明暗

(1)はなんで(1-d/R)^2を(1-2×d/R)にかえるんですか?? あとなんでこういう風に書きかえれるんですか?

222. ニュートンリング 図のように、平面ガラスの上に, 光」 oY 曲率半径Rの平凸レンズを凸面を下にして置く。上から 11 波長えの単色光をあてると,レンズ下面とガラス上面で反 面奏 R 射する光が干渉して, 明暗の環が観察された。 (1) レンズの中心Cから距離かはなれた点Bにおいて, 国 空気層の厚さがdであったとする。dを, R, rを用い て表せ。ただし, R>dとする。とき、 T目 D A Jd C-rー B (2) m=0, 1, 2, …として, 反射光が強めあう条件式と, 弱めあう条件式を示せ。 (3) 点0から見ると, レンズの中心Cは明るいか, 暗いか。 さ (4) R=100m, ス=5.0×10-7mとしたとき, 中心から数えて5番目の明環の半径は何 cm か。 くれると 7n 12」.2 の明伝ー DS1 ートフ A +ャ + Lフ n2 コ

ヤングの実験、回折格子、薄膜に必要な公式教えてください🙏