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。

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

フレネルの2面鏡についての質問です、どちらかといえば数学になりそうですが、ここの∠S₁AS₂が2θになる理由を教えてください。三角形S₁AS₂が二等辺三角形になるところまではわかりました

フレネルの2面鏡 非常に小さい角度0だけ傾いた2枚の平面鏡 M1 M2 の前方の光源Sから出 た光の反射光はそれぞれ M., M2 によるSの像 S, S2 から出たかのように反射 する。 よって, スリット間隔がS,S2=2asin0≒240 で (鏡が0だけ回転する

どうして下へずれるのかが分かりません 解説お願いします🙇‍♀️

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。 n D IS2 IS1

(2)なぜ暗線なのですか？

4 2枚の平行平板ガラスの交点 0 から L=0.10m離れた位置に厚さ D[m]の 角1 アルミ箔(はく)をはさむ。 真上から波 長入 = 6.0x10-7mの光を当てて、上か ら反射光を観察すると干渉縞(しま)が見 えた。 交点から [m]の位置Pでの 空気層の厚さをd[m]とする。 (1) 位置Pに明線が見えるときの2d を 入, m(m=0,1, 2 ) を用いて表せ。 (2) 点0付近に見えるのは明線か,そ れとも暗線か。 光 11 X Ta -L=0.10m アルミ箔 D (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。 (

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

問1お願いいたします！イはd/2です。

スクリーン上の点Pに到達する2つの光の経路差を求めてみよう。 S と S2 から点Pまでの距 離を,それぞれS,P S2P=Lとすると､ 経路差は次式で表される。 L, |L₂-L₁|=√√√1² + x+ V =L 1 + x+ イ L 問1 ① 式から②式を導出する過程を記せ。 イ dx |- |L2 - L | = 4 L 2 2 5- V L2 + x- - L 1 + x- (2) イ L ここで,|n|<1の時に成立する近似式 (1 + h) = 1 + αh を用いると, ① 式は次のように表さ れる。 イ 2 1 点0の位置には明線が現れる。この点0の明線を0番目としたとき, 点Oからm番目 (m=0,1,2,…) の明線までの距離 x は, d, m, Lおよび入を用いて次のように表される。

(１)にmとm+1を代入して差を求めたら明線間隔にはならないのですか？

350 くさび形空気層による光の干渉■ 2枚の平行平 く じま 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 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。｣ (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。 光 - L=0.10m - [D アルミ箔 (2) 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 れさま鍋直下方にゆっくりと下降させる。

くさび形薄膜、（3）傾きが小さいとはどういうことですか？上側の間隔とはなんですか？傾きが小さいほどxが大きくなる理由もわかりません。 図で教えてくれませんか

奈 295 くさび型空気層による干渉 右図のように平らな2枚の↓ 平面ガラスを重ね, 一方の端に厚さDの物質を挟んで,くさ CELC び形の空気層をつくった。 ガラス板の上方から波長の光を当A てたところ、多数の明線の縞が見られた。このとき, ガラス板 の端Aからだけ離れた点 C では明線が観測された。 L 点における空気層の厚さはいくらか。 動かした=変化学店 (2) 上側のガラス板を鉛直上向きに Ayだけゆ 動かしたところ, 点Cで観測さ (3) れる光は明菜→暗殺→明→昭線と変化した。 このとき,yを入を用いて表せ。 端に挟んだ物質を固定したまま、上側のガラス板を指で 717 「強く押して、ガラス板をたわませたとき, 上側から観察した 明線の間隔 4.x の様子はどのようになるか簡潔に述べよ。 センサー 94 ヒント 293 (1) S, から直線 PO に垂線を引いて, 三平方の定理を用いる。 ・あっさは母だけ違う JER clo Id ・L HB 23 光の回折と干

薄膜の干渉等で、波の位相がπずれると明線条件式と暗線条件式が入れ替わる事は分かるのですが、この時、スクリーン上でも明線の位置と暗線の位置も反転して逆になるのですか？