光の干渉についてです。 この場合、なぜλに1/nが掛けられるのでしょうか。 薄膜の屈折率がnで波長がn分の1というところまでは言われてみたら何となくでは分かるのですが、、、 本当になんとなくの為、言われないと分かりません。そのため付くつかないの区別を教えて頂きたいです。 ま... 続きを読む

(b)干渉条件 薄膜の表面と裏面での反射光が干渉す る。薄膜の屈折率がn>1のとき,表面での反射で は位相がずれる。 屈折率1 0₁ 0 空気 ↑ 強めあう: 2dcos0 = (2m+1) ..13 n 2n 入 弱めあう : 2dcos02=2m・ d022 C2d cost, 2d cos 02 02 薄膜 2d ･･･14 2n 屈折率1 空気 (m=0, 1,2, ...)

物理です。お願いします

I 図1のように、上側の領域には透明な媒質1が,下側の 領域には透明な媒質2が満たされており、水平な境界面で 隔てられている。 媒質1の中の光の速さを [m/s],媒質2 の中の光の速さを v2 [m/s] とする。 媒質1から媒質2へ 平面波の単色光を入射させると光の一部は屈折した。 (1) 図1に基づいて, 屈折の法則を説明する下の文章が 正しい記述になるように, 文中の に式を記せ。 B 媒質 1 A D [媒質2 図 1 光が媒質1から角度i [rad] で, 境界面に入射する。 入射波の波面の一端BがDに達するのに要した時間を t[s] とすると, BD の長さは ア [m] となる。この間にAから出た素元波はAを中心とする半径 イ [m]の円の周上まで進んでいる。 A から Cへ向かう向きが屈折波の進行方向となり、これと境界面の法線となす角 [rad] が屈折角で より, 屈折の法則 ある。このとき BD = (ア)=AD×ウ と AC=(イ)=AD× エ n12 が導かれる。このn12 を媒質1に対する媒質2の相対屈折率という。 (ウ) V1 (エ) v2 特に, 光が真空から媒質に入射した場合の相対屈折率を絶対屈折率という。 ある媒質の絶対屈折率 nをその媒質中の光の速さ” [m/s] と真空中の光の速さ c [m/s] で表すと, n=オ となる。また, ・相対屈折率 n12 を媒質1の絶対屈折率n」 と媒質2の絶対屈折率を用いて表すと12=カとな る。 II 次に、 図2のように,媒質2でできた円柱のまわり 媒質 1 媒質2 中心軸 0 質 1 真空 図2 を媒質でできた円筒で包んだ透明な棒が真空中に 置かれている。 円柱と円筒の中心軸は一致しており, 棒の端面は中心軸に対して垂直である。 真空側から 棒の端面の中心に向けて, 中心軸となす角が〔rad〕 の方向から細くしぼられた光を入射させた。 媒質1 と媒質2の絶対屈折率をそれぞれn】, n(n2>n」)として次の問いに答えなさい。 (2)媒質を伝わる屈折波の屈折角を [rad〕 とするとき, sin をni を用いて表しなさい。 媒質2を伝わる屈折波が,媒質2と媒質1の境界で全反射するためには、その境界での入射角が 臨界角 [rad〕 よりも大きくなければならない。 (3) sinをnn2 を用いて表せ。 (4) 全反射する場合の sini の上限値をn と n2 を用いて表せ。

2枚目の写真が自分の考え方なんですけどなんで3倍振動と5倍振動にならないんですか？教えてください🙇

引き出す てて音を聞いた。 すごとにBで開 ・振動数は何Hz その後、C 聞こえる音はそ なお、クインケ 16 東海 さがある。た 弦から出る 00Hzのおんさ なりが生じた。 じなかった。 -171 図のように,円筒形のガラス管を空気中で鉛直に立て,その中に 水を入れる。 ガラス管の底と水だめはゴム管によりつながれており, ×180 水だめを上下することにより管内の水位を調整できる。いま,管口 近くにスピーカーを置き, 振動数が450Hzの音を出し続ける。 この状態で管内の水面を管口近くまで上げ, そこから水面を徐々 最も大きく聞こえ, 距離が 55.0cmのときに再び音が最も大きく聞 に下げていくと, 管口から水面までの距離が170cmのときに音が こえた。このとき,スピーカーから出ている音の波長はアcm, 音の速さは m/sである。 ガラス 2 スピーカー 水だめ cmの位置である。ま ここで、管口から水面までの距離を55.0cmに固定する。このと き、管内の空気の密度が時間的に変化しないのは管口から [18 千葉工大] 182 た水面の位置をそのままにして、スピーカーから出る音の振動数を450Hzから徐々に 大きくすると、次に音が最も大きく聞こえるのは,振動数が エHz のときである。 ただし、開口端補正は音の振動数によらず一定とする。 × 189 気柱の振動■図の太さ一様な管は,ピ ストンBを動かして,管口AからピストンBまで の長さを調節できるようになっている。 音源から振動数の音波を出しながら,Bを動かしてをしにしたらよく共鳴した。 続いてBをゆっくり動かしたら,しがのとき再びよく共鳴した。 開口端補正は無 視する。 (1) 音波の波長を, l を用いて表せ。 (2), 音波の振動数をfから次第に大きくしたら, 振動数がf' のときまた よく共鳴した。 4 人をする f'はfの何倍か。 ■さを,m,s 数は変わら 最大) 1 ヒント 185 2 つの経路の経路差は,引き出した距離の2倍ずつ長くなっていく。 186 弦を長くすると, 基本振動の波長が長くなり、 振動数が小さくなる。 187 (4) 振動数が (3)の結果と等しいことを利用する。 188 (ウ) 空気の密度が時間的に変化しないのは、定在波の腹の位置である。 189(2) 気柱の長さが - 波長の何個分かを考えるとよい。 -182

物理 ヤングの実験の問題です (エ)で、2枚目の赤線になるための計算方法が分かりません

基本問題 346 ヤングの実験 次の を正しく埋めよ。 図のように、単色光源をスリット So およびスリット 光源 S1, S2 を通してスクリーンに当てる。 S と Si, S2 の中 点Mを通る直線とスクリーンの交点を0とする。 スリッ ト S1, Sz の間隔をd, MOの距離を1とする。 また, 空 S₁ S21 気の屈折率を1とする。 これは,実験を行った科学者の名前からア れている。 |の実験とよば スクリーン上で点0から距離xだけ離れた点をPとするとき, 距離 S,Pはイ 距離 S2Pはウとなる。 ここで, xやdに比べてが十分大きいとする。 αが1に 比べて十分小さい場合に成立する近似式、1+α=(1+w1+1/2 を使うと, SP と SPの光路差は | I | となる。 波長を とすると,点Pで明線となる条件式は mm=0,1,2, ･･････) を用いてオとなる。 (a) 波長 4.5×10-'m の青色の単色光源を用いたとき, 隣りあう明線の間隔はカ mm となる。 ただし, d=0.10mm,l=1.0m とする。 (b) 波長 4.5×10-'m の青色の単色光源と波長 6.0×10m の橙色の単色光源を同時に 用いたとき,スクリーン上で,青色と橙色の2色の明線が重なる位置が確認された。 2色の明線が重なる位置の間隔は キmとなる。 ただし, d = 0.10mm,Z=1.0m とする。 [北見工大 改] 例題 65,352

凄くざっくりとした質問になってしまうんですが、こういう実験の強め合う条件とかはわかってるんですが、いざ問題で使おうとなると、なにを考えながらやるのかが分かりませんඉ_ඉ どなたか、よろしくお願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

104 基本例題55 海の干渉 例題 解説動画 第1章 波動 基本問題 413,414 屈折率 1.4のガラスの表面に屈折率1.5の薄膜をつくり, 波長6.0×10-7m の単色光 を膜に垂直に入射させて,その反射光の強度を測る。次の各問に答えよ。 (1) 反射光が強めあう場合の, 最小の膜の厚さはいくらか。 dec (2) (1)で求めた厚さの薄膜を, 屈折率1.6のガラスの表面につけると,膜に垂直に入 射させた光の反射光は強めあうか, 弱めあうか。 指針 薄膜の上面,下面での反射光が干渉 する。 薄膜の厚さをd とすると, 経路差は2dで ある。 経路差が生じる部分は薄膜中にあるので, 薄膜中の波長で干渉条件を考える。 このとき,反 射における位相のずれに注意する。 解説 (1) 屈折率のより大きい媒質との 境界面で反射するとき, 反射光の位相がずれ る。 薄膜の上面Aにおける反射では位相がず れ,下面Bにおける反 ずれる 射では位相は変化しな い。薄膜中の波長は, '] = d/nである。 膜厚 をd とすると,経路差は往復分の距離 2dであ り,m=0, 1, 2, ･･･として, 経路差が半波長 入′/2の (2m+1) 倍のときに反射光が強めあう。 X' 入 =(2m+1)- 2 … 2d=m+1) 最小の厚さはm=0のときなので,各数値を代 入して, I 6.0×10 -7 2d=(0+1) d=1.0×10-7m 2×1.5 A 変化しない B (2) 薄膜の上面, 下面のそれぞれで,反射光の位 相がずれる。したがって, 式 ① は弱めあう条 件となる。 弱めあう Onia, |基本問題 [知識]

mをどうやって求めているのか全くわかりません💦 教えてくださいお願いします🙇

339クインケ管による実験 図のような, 入り 口Sから音を入れ, 左右2つの経路 (SAT と SBT) を通った音を干渉させ、出口Tでその干渉音を聞く 装置がある。 はじめ, 左右の経路の長さは等しく ができる。 S A) B なっている。 この状態からBをゆっくり引き出して出音 いったところ,Tで聞く音が次第に小さくなり T 0.17m 引き出したところではじめて最小となった。 音の速さを3.4×102m/s とする。 (1) 音の波長と振動数はいくらか。 (2)定性 音の振動数はそのままで室温を上げて同様の実験をすると, 音がはじめて 最小になるまでにBを引き出す距離は, 長くなる・短くなる・変わらないのどれか。 ヒント (1) Bl〔m〕 だけ引き出す ⇒ 経路差は21〔m〕 (2) 音の速さが大きくなる。 1,2 6.4×10 Hz 340 音の干渉図のように, スピーカー A, B から同じ振動数の音を出す。 A, B から等距離にあ る点0で音の強さは極大であり,点から直線AB に平行に移動すると,音の強さは次第に小さくなっ てから大きくなり, 点Pで再び極大になった。 「聞く T CA 2.5m OS-01X04.8 2.5m P 2.5 -12.0 m- B (1) スピーカー A, B が出す音は, 同位相か逆位相か。 BC ISOXONE (08-)-01x04.E (2) スピーカーが発する音の波長はいくらか。 aa 6.8×10 Hz ➡2 ヒント (2)点Pで音の強さが極大となるので,|AP-BP|は波長の整数倍である。

物理の質問です。 薄膜に因る光の干渉に就いてですが、図のHB+BCが経路差になる理由が分かりません。ホイヘンスの原理？より右の光がA'からCに進む間に左の光がAからHに進むのは分かりますが、A'CとAHは同じ距離ではないですよね？なぜ経路差にA'CとAHの距離の差を含めな... 続きを読む

d SA B D 屈折率 n

どこかでもう一度白色の明線となる可能性はないのでしょうか？

とする。 [北見工大 改] (3) 枚子定数 d=50x10 347 回折格子■ 図のように, 格子定数dの回折 格子Gに波長の平行光線を垂直に当てて,スクリー じま ンS上に干渉縞をつくった。 GとSの距離をl, スク リーン上の最も明るい明線と次の明線までの距離を D, 最初の回折角を 0 [rad] とする。 ただし, 0 は十分 小さく, sin0≒tan 0 が成りたつものとする。 (1) この光の波長入を, d, l, D を用いて表せ。 (2) 波長の光のかわりに, 白色光を当てたとき, 中央の最も明るい明線と次の明線は, それぞれどのようになるか。 入 - 1 例題65352 の回折格子に可視光を垂直に当てたところ S 回折色 ○明線

なぜ空気の屈折率が薄膜の屈折率より小さいとわかるのですか？

基本例題 67 薄膜による光の十渉 図のように,屈折率n,厚さdの薄膜を,屈 大気 折率がnより大きい物質の表面につけたものが ある。波長入の単色光を,屈折率1の大気側か ら,この薄膜に入射角iで入射させた。 (1) 光が点Bおよび点Cで反射する前後で位相 は逆になるか。 それとも変わらないか。 物質 ・B (2) 点Aに入射し点Bで反射して点Cを通過する光と, 点Cで反射する光について, 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。 (3) (2) , 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 (4) 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量 小の膜の厚さdを求めよ。 薄膜 348,349 解説動画 A 屈折率n DP E 日比↓小の柑質からの媒質へ入射する場合なので

なぜ経路差0なのに明るくならないのですか？

180 第3編■波 351 ニュートンリング■ 図のように, 平面ガラス板の 上に球面の半径が R [m] の平凸レンズを置き, その上方か ら波長à [m] の単色光を当てる。 反射光を上から観察する しま と,同心円の縞模様が見える。 ガラス板と平凸レンズの接点 0から [m]の位置Pでの空気層の厚さをd〔m〕 とする。 (1) 位置Pが暗く見えるときの2dを入, m(m=0, 1,2,…) を用いて表せ。 (2) 点0付近は明るく見えるか,暗く見えるか。 (3) 同心円の中心からm番目の暗環の半径r を入, R, m(m=0,1, 2, ….) を用いて表 づ明された空のさけ Dに比べて十八小 2 2 リード D !!!! 0 Id P