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物理 高校生

この問題の⑶がわかりません。

基本例題 68 薄膜による光の干渉 | 1) 光が点Bおよび点Cで反射する前後で位相 |折率がnより大きい物質の表面につけたものが 2.0×10-3=5.0×10°本 *339,340 物 る。波長入の単色光を,屈折率1の大気側か この薄膜に入射角iで入射させた。 E 薄膜 は逆になるか。それとも変わらないか。 12)点Aに入射し点Bで反射して点Cを通過する光と,点Cで反射する先について, 位相差をもたらす経路差と光路差を図の屈折角rを用いてそれぞれ表せ。 13) 2)で,両方の光を遠方の点Eで観測したとき,暗く見えるための条件式を求めよ。 この単色光を薄膜に垂直に入射させたとき,反射光が最も弱められる場合の最 小の膜の厚さdを求めよ。 DP 屈折率n 物質 脂針 点B, 点Cでの反射はいずれも,屈折率小の媒質から大の媒質へ入射する場合なので, 位 相が変化する。強めあい·弱めあいの条件式を光路差で書くときは, 真空中(または空気中) の波長を用いる(経路差で書くときは, 膜中の波長を用いる)。(4)は垂直入射なので, r=0° 解答(1)点C:屈折率小の媒質から屈折率大 の媒質へ入射する場合なので, 反 射の際,位相は逆になる。 点B:物質の屈折率は膜の屈折率よ り大きいから、点Cと同様,反射 の際,位相は逆になる。 (3)点Bと点Cの反射で,ともに位相が逆に なるので,暗く見えるための条件式を,光 路差で考えれば 2nd cos r=( m+ (m=0, 1, 2, …) 1\ 「注経路差では 2dcosr={m+ 2/n (2) 図より 経路差 =DB+BC (4) r=0° よりcosr=1 だから, ①式より A) イD B 2md=(m+})a =DC =2d cos r 最小の膜の厚さは, m=0 より 光路差 =n×経路差 d NC- 「a よって d= 2nd= 4n =2nd cos r

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物理 高校生

この問題のオが何故こうなるか教えて頂きたいです。🙇🏼‍♀️

クリーンの中央Mからxの位置Pにm番目(m=0, 1, 2,…)の明線が観測され 基本例題 66 ヤングの実験 *337 次の文中の口を適切に埋めよ。 図のようなヤングの実験の装置がある。ス リット S, と S2の間隔をd, スリットとスク リーンの間の距離をLとする。また,点Aは 光源 S,から SPに引いた垂線の交点である。 ス リット So から出る光の波長がえのとき,ス クリーンの中央Mからxの位置Pにm番目 (m=0, 1, 2, ·)の明線が観さす た。このとき,経路差 S:P-S,P は m, 入を用いてア」 Lに比べて十分小さいとすると, 図から, 経路差は d, sin0を用いて, ィコとま P S So 10 |M S2l A L- 物 と表される。また, dが すことができる。 このとき, 0が十分小さいので, sin0=tan0= が成りたち x L その結果xは入, m, d, L を用いてウ」で表される。したがって, 隣りあう明線 の間隔 Ax は入, d, L を用いて エで表される。また,この装置全体を屈折率。 の液体で満たして実験すると, 明線の間隔は Ax のオ]傍となる。 n |僧と 指針(ウ)与えられた近似式を用い,経路差=整数×波長 の式をつくる。 (エ) m 番目の明線の位置を x, (m+1)番目の明線の位置をx'とすると Ax=xーx である。 1 (オ)波長が一倍になるので, 明線の間隔も 倍になる。 n n (エ) (m+1) 番目の明線の位置をxとすると 解答(ア) SaP-S,P=m> (イ) SP-SiP=S2A=dsin0 LA Ax=x'-x=(m+1)--m LA_LA d dx d d (ウ) SP-SP=dtan0=- =m> LA.1_1 d L (オ) Ax'= -Ax n ニ ー ニ L入 したがって x=m- d n n d

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物理 高校生

(2)のaなのですがなぜ重力の作用点は棒の中心なのでしょうか?浮力の影響はないのですか?

ヒント 17 〈液体本に浮く棒のつりあい) (2)(C) 『l。を1, h, 0で表せ」 図から求める (d)「力のモーメントのつりあいの式を書け」 浮力の作用点は液体中にある棒の中心 (1)棒の密度 p, 体積 SIから, 棒の質量は pSIである。よって pSlg (2)a) 重力の作用点は,棒の中心であるので, 点Aから棒にそって号の位置で 重力の 作用線 BA ある(図a)。よって, 重力の作用線と点Aとの間の水平距離はCOS0 -cos0 (b) 液体中にある棒の体積は Sloである。その部分にはたらく浮力の大きさ は,アルキメデスの原理により, 同じ体積の液体が受ける重力の大きさと 等しいから pSlog (c) 液面より上にある棒の部分の長さは 1-l。 であるから h=(1-1,)sin0 重力 図a 浮力の作用線 張力 (一)cone h となる。よって 16=1-- sin0 ……の A 1-6) (d) 棒にはたらく力は図bのようになる。ここで, 浮力の作用点は液体中の 長さ。の棒の中心である。よって, 点Aのまわりの力のモーメントのつり あいの式は次のようになる。 PoSlog ASlg-5cos0-ASle(1-)c0 srycmo-ASt(1-}locomomn COS cos 0 pSig 図b 合※A 力のモーーメントは, 「カ×距離」であるので, 両 辺にあるSやgcosθ を消し 1g cos0*A← てはいけない。 物理重要問題集 15

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