重要問題集85の(3)(4)です。 (3)書いてある言葉の意味は分かります。なぜ1がsinθとルートの間に入ったのかがわからないです。 (4)1行目までしか言ってる意味がわからないです。 受験に物理を使わないので基礎知識がだいぶ欠落しています(>_<) 頑張って理解する... 続きを読む

必解 85. 〈光の屈折〉 図は屈折率の異なる2種類の透 明な媒質1 (屈折率 n) と媒質 2 (屈折率n2) からなる円柱状の二 重構造をした光ファイバーの概念 図であり,中心軸を含む断面内を 光線が進むようすを示している。 中心軸に垂直な左側の端面から入射した光線が、 媒質の境界で全反射をくり返しながら反対 側の端面まで到達する条件を調べてみよう。 空気の屈折率は1としてよく, 媒質中での光損 失はないものとする。 また媒質2の内径および外径は一定であり, 光ファイバーはまっすぐ に置かれているとしてよい。 中心軸 L 媒質2 媒質 1 媒質 2 B (1) 左側の端面への光線の入射角を0とするとき COSα を0と」 を用いて表せ。 (2) 光線が光ファイバー内で全反射をくり返して反対側の端面に到達するための sin0 に対 する条件を 1 2 を用いて表せ。 ただし,0°<0<90°とする。 (3)0° <890°のすべての入射角0に対して境界 AB で全反射を起こさせるための条件を nとn2 を用いて表せ。 (4) 光ファイバーの全長をL, 真空中での光の速さをcとするとき (2)の条件を満 左側の端面から反対側の端面に到達す7 土地 ミ

この問題の⑷がなぜそうなるのかが分かりません。教えていただけるとありがたいです！

5 ヤングの干渉実験を行った。 光の波長は入で真空中で観察した。 d, xに比べてLは 十分大きいとする。 S₁ d S2 L スクリーン 1② (i) SP を求めよ。 (ii) | SP-S2P」を求めよ。 (Ⅲ) スクリーン上の明線の位置 x を求めよ (x≧0でよい)。 ただし, m = 0, 1, 2, ... を用いよ。 (iv) 明線の間隔 4xはいくらか。 ? スリット S」 の右側に長さ1の小さな物体(屈折率n) を入れた。 m=0の点は上,下どちらにいくらずれるか。 S1 n

学校で配布された物理のプリントです。 波の範囲です。 どこがあっているのかわからないので、あっている問題と間違っている問題を教えてください。 また、どこで間違っているのか教えていただけると有り難いです。

AÃ fax fo LALA Laa

(6)の(b)について質問です。 答えは"間隔は変わらない"でしたが、自分はxの経路差の式からアルミ箔の厚さDよりもガラス板の間隔が大きくなるので経路差xは小さくなる→干渉縞の間隔は狭くなると考えたのですがどこが間違えているか教えてください

341 くさび形空気層による光の干渉 2枚の平行平 板ガラスの交点OからL=0.10m離れた位置に厚さD〔m〕 のアルミ箔をはさむ。 真上から波長 入=6.0×10-7mの光 じま を当てて、上から反射光を観察すると干渉縞が見えた。 交 0 点Oからx〔m〕 の位置Pでの空気層の厚さをd〔m〕 とする。 光 ID アルミ箔 L=0.10m (1) 位置Pに明線が見えるときの2dを入, m(m=0,1,2, ...) を用いて表せ。 0点 0付近に見えるのは明線か,それとも暗線か。 (3) 位置Pに明線が見えるときのxを入,L,D,m(m=0, 1,2,..)を用いて表せ。 (4) 明線の間隔が 2.0mmのとき, はさんだアルミ箔の厚さD〔m〕 はいくらか。 (5) 2枚のガラス板の間を水で満たす。 ガラス板の間が空気の場合と比べて, 明線の間隔 は何倍になるか。 ただし、空気の屈折率を1. 水の屈折率をnとする。 (6) 再びガラス板の間を空気だけにして, 上のガラス板を固定し、 下のガラス板を水平に 保ったまま鉛直下方にゆっくりと下降させる。 (a) 干渉縞は右,左のどちら向きに移動するか。 (b) 干渉縞の間隔はどうなるか。

写真の問題についてですが、光路長を用いずに、立式しようとしたら、どのような式になりますか？(立式の際の考え方があると助かります)

se ** 55 * 波長の光を当て, スリット S の前に屈折率 n, 厚さDの薄膜を入れると中央の明線は上下どちらへずれ るか。 またずれの距離をd, l, n, D で表せ。 55 AI An S₁ 点A以後の光路差Lは L=(nD+S₁P)-(D+S₂P) =(n-1)D+(SP-SP) dx' =(n−1)D+· 1 L=miより x': いが増すと貝の値に =1/{m²(71) D}近づく はくまく 薄膜がない場合 (D=0 とすればよい) の x=lmi/dと比べると、 同じmに対し ては, n>1よりx' <x よって 下へずれる。 (n −1) DI ずれの距離は x-x'= d しま この値はm によらないから, 縞模様 は等間隔のまま全体が下へずれることが 分かる。 入 IS1

なぜ急にルートがつくのでしょうか．波の屈折の途中計算です

とS2を除いた6個。 真ん中に腹がある 点がこの場合の節 家を描く。 線に垂直 射波を描 反射波 入射線 II 屈折波 W したがって, 0.58倍 (3) 波の速さv[m/s] は, 水深ん [m] の平方根に比例すること から,v=k√(kは比例定数) とおける。 水深9.0m の領域 における波の速さをv] [m/s ] 浅瀬における波の速さを v2 [m/s〕, 水深 9.0m の領域の水深を1 (9.0[m]), 浅瀬 247 4 16 の水深を〔m〕 とすると、屈折の法則 n12 = ひより. V2 9.0 √3=- Vi h₁ 19.0 V h₂ √ h₂ ゆえに,h= -= 3.0[m] 3 V2 (4) 右図のように, h3> hhs の水深が海岸に近づくほど小さ (4) くなる海底が続いているとすると、射線は矢印のように回り 込んでくる。 海岸に近いところでは水深が0mに近づくので, sin i Vi において, sin r V2 波の速さも0m/s に近づく。 屈折の法則 v2→0m/sと考えると, sin r→0, すなわち, r→0° となる。 したがって, 屈折角は0° に近づく。 これは, 波面が海岸線 と平行になることを意味する。 海岸 2516.30 01|=FORK CH 深さん3 HA h5 17

問2の答えで、どうしてsinθ/sin90°=1/3/2になるのか教えて欲しいです🙇‍♀️

重要例題 22 光の屈折と臨界角 5分 水面上に厚さ一定のガラスが置かれている。 水, ガラス, 空気の屈折率をそ 4 3 れぞれ 1 とする。 次の問いの答えを解答群の中から選べ。 3' 2 210034 OMSCHAVIE & M 問3では に当てはまるものを選べ 4 [解答群] ①1/ (2) 3 3 4 (3) = 3 2 2 (4) 0205 3 考え方 問1 水, ガラスの屈折率をそれぞれ n1, n2 とし, 水に対するガラスの屈折率を n12 とすると THE COO 19 N2 3/2 9 n 127 = JAN 4/3 8 問2 入射角が0のとき屈折角が90°になるから sin 1 よって sinθ= sin 90° 3/2 問1 水に対するガラスの屈折率はいくらか。 問2 ガラスから空気中に光が進むときの臨界角を0とすると, sin0の値はいくらになるか。 問3 水中からガラスに入射する光が空気中へ透過できるためには,入射角をiとして 0≤sini< になる。 Kb 2 3 9 68 空気 ガラス 水 解答 sin i N2 9 問3 屈折角をrとすると sinr N1 空気中へ透過するためには r < 0, すなわち sinr<sin0= 2 L2,0!! 3 9 よって sini=sinr<- 8 問3② 問2④ 問 1⑤ 3 4

(3)で、 ・波面でどのように定常波ができるのか ・なぜ節線は定常波の節を通ることになるのか ・なぜABの中央が腹になるのか 詳しく説明していただきたいです。

基本例題46 波の干渉 物理 振幅が等しく, 波長 2.0cmの波が出ている。 図の実 水面上の 6.0cmはなれた2点A,Bから,同位相で 線はある瞬間の山の位置, 破線は谷の位置を表してい る。 波の振幅は減衰しないものとする。 イ 2つの波が弱めあう点を連ねた線 (節線)をすべ て図中に描け。 また, 節線は全部で何本あるか。 指針 (1) 弱めあう場所は, 実線(山) と 破線(谷)が重なる点であり, 節線はそれらを連 ねたものとなる。 (2) APとBP の距離の差が, 半波長の偶数倍で あれば強めあい, 奇数倍であれば弱めあう。 (3) 線分AB上では、互いに逆向きに進む波が 重なりあい, 定常波ができ ている。 解説 (1) 節線は, (2) 点Pはどのような振動状態にあるか。 AP=8.0 cm, BP=5.0cm とする。 節線が線分 AB と交わる点は, Aから測ってそれぞれ何cmのところか。 山と谷が重な る点を連ねた 線であり,図 P. 1 14.波の性質 171 基本問題 348, 349 のようになる。節線の数は6本である。 (2) AP-BP=3.0cmであり, 半波長1.0cm の 3倍(奇数倍)である。 したがって, P あうため、振動しない。 (3) 線分AB上には定常波ができており, 節線 は AB上の定常波の節を通る。 ABの中央の点 は腹であり,腹と節の間隔は波長の1/4 (0.5 cm), 節と節の間隔は半波長 (1.0cm) である。 これから 求める場所は, Aから 0.5, 1.5, 2.5, 3.5, 4.5, 5.5cmのところとなる。 基本例題47 波の屈折 物理 図のように,波が媒質I から媒質ⅡI へ進む。媒質 Ⅰ, ⅡI の中を伝わる波の速さは、それぞれ2v, vである。 面AB Q Point A. Bは同位相で振動しているので, A,Bを結ぶ線分の中点は,定常波の腹になる。 ?? I 基本問題 351 B C

至急教えていただきたいです🙇

3: (3) 空気中での光速は、3.0×108msl であり、 真空中のものに近似できるとする。 振動数が 7.5×10 14Hz である光について、 ① 空気 3.0m. 中での波長 ② 水中での光の波長、 ③ ガラス中での光の速さを求めよ。 なお、 この光のガラスの屈折率は1.5、水の屈折率は 1.3 とする。 答 ①: (2): (3): 章文の定

至急お願いしたいです。

(3) 空気中での光速は、3.0×108ms であり、 真空中のものに近似できるとする。 振動数が 7.5×1014Hz である光について、 ①空気 中での波長 ② 水中での光の波長 ③ ガラス中での光の速さを求めよ。 なお、この光のガラスの屈折率は1.5、 水の屈折率は 1.3 とする。 答 ①: (2): ③3③ : -TT/LISAE 1. 1 ↓ 創立しの熱の申け全くないものとして 平衡時の