赤線で引いたところが分かりません。　 なぜ、不等号の向きが逆になるのか教えて下さい。

8. 下図のように,屈折率 n の円柱形の媒質Iの外側を屈折率 nzの 媒質ⅡIで覆った透明な繊維がある。 この繊維の断面に空気中から入射 角 61 で光を入射させた。その時の屈折角を02として以下の問に答え よ。 【10点】 (1) 媒質ⅡI に対する媒質 I の相対屈折率を答えよ。 (2) sing を n1n2 」の中から必要なものを使って答えよ。 (3) 媒質Ⅰ から媒質ⅡIへの光の入射において、全反射を起こす条件を n1 n2, O2 を使って答えよ。 (4) 空気中からの入射角がどんな値でも、媒質 I から媒質ⅡIに入射す るときに全反射が起こる条件を求めよ。 条件を導出する過程も説明 すること｡ 12 11₂ ny 10₂ We 媒賀 媒質 Ⅰ

物理の質問です。 写真1枚目の「光の経路の変化が移動距離の2倍である」という部分が問題文やグラフからどうやってわかるのかがわかりません。 よろしくお願いします。

〔3〕二.M が 0.25 μm 移動するごとに強め合っている。 光の経路の変 化は移動距離の2倍であり, 1波長分変化するごとに強め合うので 入 = 0.25×2=0.50〔μm〕=500 [nm] 〔4〕ホ.図4より, M1 が 0.25 μm 移動するごとに信号電圧は最大値と

この問題を教えてください

問題2 (音波ドップラー効果とうなり) 図1のように周波数 (=振動数) fo の音を出す 「音源」、音を完全に反射する ｢板｣､ そして「観測 者」 が一直線上に並んでいる。 以下では音源から直接観測者に到達する音を「直接音｣ 反射板で反 射してから観測者に到達する音を 「反射音」 と呼ぶ。 音源、 反射板、 観測者すべてが静止している とき､直接音と反射音の振動数はともに fo であり、 その結果観測者が聞く音にうなりは生じない。 音速の大きをVとして以下の空欄を埋めよ (以下では計算を簡単にする非現実的な状況を考える)。 (i) 反射板が静止した状態で、観測者が音源から速さ / V で遠ざかる場合､ 直接音の周波数は fo の (7) 倍であり、反射音の周波数はfの (8) 倍である。このとき観測者が聞く音のうなりの 周波数は fo の (9) 倍である。 (ii) 問題 (i) の状態で反射板が音源から速さ / V で遠ざかるとき、 反射音の周波数はfo の (10) 倍である (ヒント: 反射板を観測者だと思って、 反射板が受け取る音の周波数をまず考える)。 また このとき、観測者が聞く音のうなりの周波数はfo の (11) 倍である。 (ii) 音源と反射板が静止したままで、観測者が音源のほうに近づいたとき観測者が / のうなりを 聞いた。このとき観測者の速さはVの (12) 倍である。 観測者 反射板 fo 音源 Figure 1: 周波数 f の音を出す音源と完全反射板の間に観測者がいる。

なぜ⑴では空気の屈折率を文字で置いてるのに、⑷は屈折率1で考えてるのか教えてください。

|30| 光通信などに使用される光ファイバーでは、光の全反射現象などが利用されている。 その原 理を図のような円柱状媒質のモデルで考えよう。 円柱の中心軸からある半径までの部分は屈折 率(絶対屈折率nの媒質Iであり,その外側は屈折率nの媒質ⅡIである。円柱の端面は中心 軸と垂直であり、図は,円柱の中心軸を通る平面で切った断面図である。 この平面内で , 空気 中から円柱の端面の中心点Aに入射角で入ってくる光が, 屈折して円柱内に入り, その後ど のように伝わるかを調べる。 屈折率の間には、 常に nnn (no は空気の屈折率) という 関係があるものとして, 以下の設問に答えよ。 (1) 光が媒質I と媒質ⅡIの境界面で全反射をして, 媒質Iの中だけを伝わるためには,入射角 はどのような条件を満たせばよいか｡ sin0 についての不等式で示せ。 (2) 屈折率の大きさによっては,入射角をどのように選んでも光が媒質 ⅡIの中に入れないこ とがある。 そのようなことが起こらずに, 光が媒質ⅡIの中にも入ることができるためには, 屈折率の間にどのような関係があればよいか。 (3) 屈折率の間に設問 (2)で求めた関係がある場合, 光が媒質ⅡIの中には入るが円柱の外には出 ないためには,入射角0はどのような条件を満たせばよいか。 (4) 光が点Aに入射角で入射し, 媒質Iの中を全反射しながら光ファイバーの長さの方向 に距離だけ進む時間を求めよ。 ただし, 真空中での光速度をcとする。 空気 no 0 A no N2 "n₁" n2 空気 媒質 ⅡI -媒質Ⅰ 媒質 Ⅱ

ピンクの波線部がどうやったらできますか？

出題パターン 屈折率 n の媒質Aが屈折率 n の媒 質Bに囲まれた光ファイバーの断面図 がある。外側の空気の屈折率を1とし、P90-α n₁>n₂>13. (1) 図のように外側から入射角で光 が媒質Aに入射したとき, 屈折角α と入射角0との間の関係を求めよ。 北動と平行支党 (2) 媒質Aに入射した光は媒質Bとの境界面で一部が反射し一部が媒質B に入る。光が媒質Bに入るときの屈折角と角との間の関係を求めよ。 (3) 媒質Aに入った光は媒質Bとの境界面で全反射して, 媒質Bに入らな なん いための0が満たすべき条件を求めよ。 b.b 53 光ファイバー・全反射 空気 19 n.sinβ = n1.sin (90°-α) = nicosa 下かくしの積 「上かくしの積 n2sin90°= nicosa このとき①より 98 解答のポイント! 全反射がちょうど起こる屈折角=90° VINLOER! B 178 漆原の物理 波動 at a 解法 (1) 光の屈折の解法3ステップで解くI=200 STEP1 問題文の図の通り。 STEP2 P点での屈折の法則より (1) B B 15/01RJORAALOI 1sin0=nsina NHETE 右かくしの積左かくしの積 JEISMO T&T**© ¶ smart (2) Q点での屈折の法則 (入射角が90° -α であることに注意)より, XA 2② 答 nie^ = nie. I NICOSα = n2 (3) このように、全反射する条件を問う問題では,まず,「ギリギリちょうど全 反射する条件」を等式で求めると, とっつきやすい。 Q点で, 全反射がちょうど起こるとき<屈折角β=90° ②, TAO TREATS T-S 3 b=instb-AO sine=nsina=√n²-(nicosa)"=√²-n² (③より) (4) ここで、④のよりも小さいであれば、より水平に近く Q点に入射でき, 必ず全反射して光は媒質Bに入らないので, 求める条件は, sine<√n²-n2²

(3)の問題の解き方として、ガラスから空気中へ光が進むときに全反射が起こらないような角を求めると思うのですが、水中からガラスへ入るときに全反射する可能性を考えないのは何故でしょうか？ 解説よろしくお願いします！

一定の厚さのガラス板が水面上に 395. 屈折と臨界角 置かれている。水の屈折率を15,ガラスの屈折率を 2/2, 3 空気の屈折率を1として,次の各問に答えよ。 なお、答ガラス えは分数のままでよい。 (1) 水に対するガラスの屈折率はいくらか。 (2) ガラスから空気中に光が進むときの臨界角を 6c と すると, sinc の値はいくらか。 (3) 水中からガラスに入射する光の入射角を 0 とする。 光が空気中へ透過するため は、sin の値の範囲がいくらであればよいか。 空気 水 屈折率 3/24 sepreser 屈折率 4

この問題の⑶で⑵を利用してこの式まで出せたのですが、sinをどう考えたらいいのかわかりません。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

光の屈折と反射 2 プリズム 2015岩手大前期 断面が三角形ABCからなるガラスでできたプリズムがある。 空気の屈折率を1として以下 の問いに答えよ。 図6のように、このプリズムのAB面上の点から単色光を入射したところ, AC面上の 点Pに到達した。 <BAC を [rad], この単色光におけるガラスの屈折率をm(n> 1), 点0に おける入射角と屈折角をそれぞれi [rad], [rad], 点Pにおける入射角と屈折角をそれぞれの [rad], $[rad]≥ L, 0<a<7, 0<i<² 0<i<このときを考える。 A CL B 図6 (1) 点0で屈折の法則から得られる関係式をn, i, r を用いて表せ。 (2) 点Pでの入射角を r, α を用いて表せ。 (3) 点Pにおける屈折角の正弦sinpをn, i, α を用いて表せ。 (4) いま、αがTrad であるとする。入射角iに関わらず点 Pで全反射しない屈折率nの条 4 件を記せ。 0 日

このピンクの光線は全反射してると言えるのですか？

「ガラス) ale 空気 入射光 法線 法線 ☆屈折角が法線に対し90℃である ⇒臨界魚と 反射光 屈折光 o 屈折光 空気中に光が出ない 二つ全反射という!

全反射するsinαの範囲を求める問4について質問です。油と空気の間で全反射するために、 (ⅰ)水→油で全反射しない (ⅱ)油→空気で全反射する という2段階で考える必要があると考えたのですが、解答にはそもそもαは90°未満だからsinα＜1と書いてありました。 1/n1＜s... 続きを読む

問2 sina, の値はいくらか。 n, を用いて答えよ。(3点) がつく 空気(1) 次に,水槽の水の上に屈折率 n,の油を静かに注ぎ込み, 図2のよ うに,水の層の上に一定の厚さの油の層をつくった。このとき, Sか ら出た光は,水と油の境界面,および, 油と空気の境界面で屈折して 空気中へと出ていった。 油(n2) ひ2 水(n) a: 光源S 問3 水と油の境界面での光の屈折について述べた次の文章中の空欄 に適する式を答えよ。(各2点計8点) 図 2 4 水中,油中,空気中での光の速さをそれぞれひ,ひs, cとして, ひぃ V2を c, n, n のうちから必要なものを用いて表すと 1=| 1 となる。よって, 水に対する油の相対屈折率 np を, n, ngを用いて表すと 02= 2 01 N12 3 02 となる。また,水に対する油の相対屈折率 n,2は, 水と油の境界面への光の入射角aと 屈折角yを用いて表すと, 12=| 4 とも表されることから 3 の関係が成り立つことがわかる。 4 三 (難問 問4 Sから出た光が油と空気の境界面で全反射して空気中に進まないための sina の値の範囲を,n,, n2, 1 のうち必要なものを用いて答えよ。(3点)

どうして入射角が45度と言えるんですか？光が直進して入ってくるわけだから入射角は90度と思ったんですが…😐

次に、回折格子について考える。透明なフィルムに1 mm あたり細い直線の 審を1000 本程度,等間隔で平行につけたものを,回折格子として使用する場合 が多い。このようなフィルムがなぜ回折格子になるのか, 極めて簡単な場合につ いて考えてみよう。 図4に示したような溝をもつフィルムの面に対して, 平行光線 が垂直に入射する場合を想定する。このとき,フィルムの屈折率ッがある条件を 満たすと,光が溝の部分で全反射を起こし,溝は光を通さなくなり, 溝と溝との お隙間の部分が光を通すスリットの役割を果たす。その結果,フィルムは回折格子 になる。 熟 であを示ン園2. 化 ((f)この場合の屈折率n についての条件を求めよ。なお,このフィルムは 空気中に置かれ, 空気の屈折率は1.0とする。 ケ点で式 特奈構、 = 来 () 由の ケ実 図 るまケておる/ち 殿 恋気 T45° 45° T45° 45° フィルム(屈折率 ftt 空気 o0 入射光 図4 最)