Question

りんご

□ 26の問題についての質問で、1枚目の写真は、この問いの1ページ前の問題で2枚目が□ 26の問題が載っているページで3枚目が□26の回答(この中で言及されている式①とは、Δx＝Lλ/dです。)になっています。この問題で私は□ 26の部分について電子を加速する電圧を大きくすることで、運動エネルギーが増え、速度が速くなり、電子線バイプリズムを通過するのにかかる時間が少なくなり、電場から受ける影響が小さくなることで、ヤングの実験で言うdの部分の長さが狭まり、縞模様の間隔が狭くなると思ったので、オは大きくが入ると思いました。ですが答えは小さくでした。なぜ違うのか教えて欲しいです。

第4問 次の文章を読み, 後の問い (問1~4)に答えよ。 (配点 20
図1のように,光源から出た単色光をスリットS (単スリット) に通すと, 光は
広がり,その後, 二つのスリット S, S2 (複スリット)を通って広がった光はスクリー
ン上で重なり、スクリーン上に明暗の縞模様が観察できる。ここで,S,とS2はS
から等距離にある。また,スリットとスクリーンの面は互いに平行であり,Sと
S2の間隔を d,複スリットとスクリーンの間の距離をLとする。スクリーン上で
S, S, から等距離の点である点からの距離がである点を P とすると,SP と
S2Pの距離の差は,Lがx, dに比べて十分に大きいとき
第5回 物
問1 次の文章中の空欄
適当なものを,後の①~④のうちから一つ選べ。
ア
イ
に入れる語句と式の組合せとして最も
24
.
図1のような装置を用いた実験はヤングの実験と呼ばれ、スクリーン上に明
暗の縞模様が観察できることにより,光のア性が証明された実験として
知られている。このとき, 点0付近で隣り合う明線の間隔は,単色光の波長
とすると, イ
となる。
d
|S,P-S2P|=
となる。 実験装置は空気中にあり, 空気の屈折率を1とする。
光源
○
単スリット
複スリット
スクリーン
図 1
ア
イ
LX
e
粒子
d
dx
②
粒子
L
LX
③
波動
d
dX
④
波動
dɅ
L

図2のように、正電極と負電極の間に上下対称な電場をつくることができる装置
を電子線パイプリズムという。この装置で、加速電圧Vの電子銃から打ち出され
た電子線を二つの向きに曲げ, 仮想的な複スリットを形成させることができる。こ
の装置を用いて, 蛍光面に電子線が当たることにより生じる輝点がつくる縞模様を
観察することができる。ただし、重力による影響は無視できるものとする。
問3 次の文章中の
オ .
第 5 回 物 理
に入れる語句の組合せとして最も適当なも
26
のを後の①~④のうちから一つ選べ。
図2の装置で, 蛍光面に生じる縞模様の間隔を広くしたい。 このためには,
電子を加速する電圧を
オ
したり、電子線バイプリズムの電場を調整して,
仮想的な複スリットの間隔を
カ
したりすればよい。
電子線バイプリズム
蛍光面
負電極
電場
電子線
(+
加速電圧
V
電子銃
図 2
合
正電極
電場
負電極
オ
カ
①
大きく
広く
大きく
(狭く
(3
小さく
広く
小さく
狭く
問4 次の文章中の空欄 27
に入れる式として正しいものを,後の①~④の

26 正解 ④
問3
式①により,光の波長が長いほど、ヤングの実験によ
る明線の間隔 Ax は広くなる。 電子線の干渉も同様に明
線の間隔を広くするには,電子波の波長を長くすればよ
い。つまり、電子の運動量を小さくすればよく, このた
めには電子を加速する電圧を小さくすればよい。
式①により, 複スリットの間隔を狭くすると,ヤング
の実験による明線の間隔 ▲x は広くなる。 電子線の干渉
も同様に明線の間隔を広くするには,電子線バイプリズ
ムの仮想的な複スリットの間隔を狭くすればよい。 この
ためには電子線バイプリズムの正電極と負電極の間の電
場の大きさを大きくして,電子の軌道を正電極に近づけ
るようにすればよい。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

まろん

確かにそのように考えることもできますが、干渉縞に影響を与えるほどではないと考えられます。
加速電圧の変化による電子の波長の変化が主要因です。

りんご

なるほど！分かりやすく書いていただきありがとうございました！