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物理 高校生

物理の薄膜による干渉の問題です。 写真3枚目、(8)の「m=0ではiを大きくしたときに次の極大点を取り得ない」というところの理由が分かりません。 m=0のとき光路差はちょうど半波長になると思いますが、このとき入射光を大きくしても、干渉光が再び最大の明るさになることはないとい... 続きを読む

12光 991.〈薄膜による光の干渉〉 図1に示すように,空気中で水平面上に置かれた屈折率 n の平坦なガラ (1) ス板の上に,屈折率 n で一様な厚さdをもつ薄膜が広がっている。波長 の単色光を薄膜表面に対して垂直に入射させ,薄膜の上面で反射する光線 ① 空気 と。薄膜とガラス板の間の平坦な境界面で反射する光線②の干渉を考える。 光線①と光線②が干渉して生じた光のことを干渉光とよぶ。いま,空気の屈 折率を1とし,n>n>1 の場合を考える。 屈折率 n1, n2 が光の波長によっ て変わらないとして,次の問いに答えよ。 薄膜 (2) (1)薄膜中の光の波長 入 を, n1, 入。 を用いて表せ。 (2)薄膜の厚さを0から連続的に増していくと, 光線 ①と光線 ② からなる干渉光は,強めあっ て明るくなったり,弱めあって暗くなったりした。 干渉光の明るさがん回目の極大となっ たときの薄膜の厚さ dk を, n1, do, k (k=1,2,3, ・・・) を用いて表せ。 (3) 薄膜の厚さ dk のときに, 入射する単色光の波長を入から短くしていくと, 干渉光は一度 暗くなった後,再び明るくなり極大となった。 このときの入射光の波長入を 入o, kを用 いて表せ。 13 14 (4) (3)の観測において,入射光が入。=500nmで明るかった干渉光は、波長を短くしていくと, 一度暗くなった後, A2=433nm で再び明るくなった。 薄膜の屈折率を n = 2.0 として 波 73 の厚さdkの値を求めよ。 次に,図2に示すように, 波長入 の単色光を薄膜表面の法線に対 して入射角(i<90°)で入射させた。このとき,薄膜の上面で反 射する光線 ① と, 薄膜の上面において屈折角で屈折して薄膜とガ ラス板の間の平坦な境界で反射し、薄膜の上面に出てくる光線②と の干渉を考える。 これらの光線は図中の点 A1, A2 において同位相 であるとする。 図2 (5) 薄膜の屈折率 n, 入射角i, 屈折角の間の関係式を示せ。 (6) 光線①と光線②の干渉光が強めあって明るくなる条件を,屈折角 1,屈折率 n, 厚さd, 入射光の波長 入と整数m (m=0, 1 2 3 ) を用いて表せ。 (7) (6)の条件を,入射角i,屈折率n,厚さd,入射光の波長 入と整数m (m=0,1,2,3, ・・・) を用いて表せ。 (8) 垂直入射(入射角 i=0°) で明るかった干渉光は入射角を大きくしていくと,一度暗 くなった後、再び明るくなり極大となった。このときの入射角を i=i としたとき、ふと 薄膜の屈折率 n1, 整数mが満たす関係式を求めよ。 ①1 空気 薄膜 ガラス板 ガラス板 図 1 法線 法線 A [17 大阪府大改]

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物理 高校生

物理の電磁気です。写真のものの答えを教えてください🙏

第4問 A 問1 次の文章中の空欄 1 |.[ 2 |に入れる矢印の番号として最も適当なものを 以下の図 1の①て①のうちから一つずつ選べ。ただし, 図 1 の矢印のこ④は, 電 線に垂直な面内にある。 図1のように, 平行に置かれた 2 本の直線状電線4, bのそれぞれに, 逆向きの 電流を流す。電線ぉ に流れる電流は, 電線b の位置に矢印| 1 |の向きの磁界を作 る。また, 電線bにも電流が流れているので, 電線bは, 矢印| 2 |の向きの力を 受ける。 lg 。間1のように, 電流の流れている電線が磁界中にあるとき電線にカがはたら この現象に最も関係の深いものを, 次の0-⑥⑯のうちからー ーつへ 間3 モーターは, 電流が磁界から受ける力を利用して動力を欧生する装置である。 詳一ターの仕事率を表す単位として最も適当なものを, 次の①こ⑥のうちから っ半べ。 [4 1 ① オォーム[Q1 ② ジュール[」] '⑧ ケルビン[〔K] ④ ニュートン[N] _⑧ ポルトIV] @ ッット[w B 問4 図2のように, コイルを検流計につなぎ, N極を下にして棒磁石をゆっく! コイルに近づけたところコイルに電流が流れた。次に, N極を下にしたまま勢 よくコイルから避ざけて, コイルに流れた電流を測定してみた。 コイルに磁石を づけたときの電流と, 遠ざけたときの電流を比較した記述として最も適当なもの4 以下の①~⑥のうちから一つ選べ。

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物理 高校生

(3)教えてください! 光の干渉です!

科3 (。) に示すょうに, 伴気中で水平面上に置かれた屈折率 の平地 なガラス板の区 必折宇みでー様な厚さ / を和う和6がっている。 波長 の単色光を革胡面に対して垂直に入穫させ, 藻左の上面で反射する光線① と 藻用とガラス板の聞の平坦な境界面で反射する光線②の干渉を考える。 光線 ①と光線②が千沙して生じた光のことを千渉光と呼ぶ。 今, 空気の屈折率を 1 と しとあこ1 の場合を考える。屈折率太。 が光の波長によって変わらない として, 以下の問いに答えよ。 (1 ) 薄膜中の光の波長るを, 訪, 4 を用いて表せ。 (2) 薄膜の厚さをゼロから連続的に増していくと, 光線のと光線②からなる 干渉兆は, 強め合って明るくなったり, 弱め合って暗くなったりした。 干渉光の明るさがた回目の極大を持ったときの薄膜の厚さをみ とする ルー と, このときの薄膜の厚さ み を, 有ヵ, 45, を (を=1, 2, 3, …) を用い 1 て表せ。 2 に (をT に 2 5 2ヒデー(をャジー OVER (3) 薄膜の厚さ み の時に, 入射する単色光の波長をれ から短くしていくと, 千小光は一度暗くくなった後, 再び明るくなり極大となった。 このときの入 射光の波長 を, 4, たを用いて表せ。

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