Question

ゆら

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

次に、図5のように、 スリットSiをふさいでSI、 Saの中点と点Oの間にスリット板およ
びスクリーンに垂直に平面鏡を置いた。 その後、スリットS:に波長の単色光を入射させ
ると、S:から直接スクリーンに達する光と平面鏡で反射してスクリーンに達する光が千渉
して、スクリーン上に明暗の縞模様が現れた。ここで、図5のように、 S』から平面鏡上の
点Aで反射して点Pに達する光が進む経路の長さS:A+APは、 SからPまでの距離S,P
に等しいと考えることができる。また、平面鏡で光が反射する際に光の位相は元だけ変化
するものとする。
スリット板
Is
スクリーン
IP
ボ
平面鏡
S」
L
図
5
問7 図6は,図4のときのスクリーン上に現れる明暗の縞模様のうち、点Oより上の部
分を表している。図5のときのスクリーン上に現れる明暗の縞模様を表す図として最
も適当なものを,下の1~6のうちから一つ選び、番号で答えよ。
P
0
図 6
1
2
3
4
5
6
明
暗
P口明
暗
明
P 暗
暗
明
P口明
P 暗
P
P
暗
明
暗
O一明
O明
0一暗
0-暗
翌霊霊 暗明暗明
響霊時明暗明暗
B.
暗明暗明 暗明

図7のように, Szとスクリーンの距離をしに保ったまま, S』を平面鏡に対して垂直な方
向に少しずつ遠ざけていったところ, スクリーン上に現れる明暗の縞模様が変化した。
スクリーン
P
S。
Ay
平面鏡
L
図 7
問8 次の文章中の空欄
に入れる語句の組合せとして最も適当なもの
ア
イ
を,下の1~6のうちから一つ選び、番号で答えよ。
このとき,スクリーン上の明暗の縞模様の間隔は,図5のときとくらべて
ア
また,図5のときに点Pにあった明線または暗線は
ィ。
ア
イ
11
小さくなった
点Oに近づいた
2
小さくなった
点0から遠ざかった
3
変わらなかった
点0に近づいた
4
変わらなかった
点0から遠ざかった
5
大きくなった
点0に近づいた
6
大きくなった
点0から遠ざかった
問9 図5のときに点Pに現れていた明線または暗線がはじめて逆転した (明線が暗線に
なった,または暗線が明線になった)とき、はじめの位置からS2を移動させた距離49
はいくらか。dを用いて答えよ。

光