<例題5> (平行薄膜による干渉)
空気
n
シャボン玉が色づいて見える理由を考えてみよう. シャボン玉
を厚さdのきわめて薄い平行な石ケン膜と考え、その屈折率を n,
空気の屈折率を1とする. この石ケン膜の上面に、波長の平行
光線が入射し、膜の上面で屈折角で屈折し、下面で反射した後
再び空気中へ出ていく光線と,膜の上面で反射した光線の干渉を
考える.
空気
(1) 2つの光線の光路差をd, n, rを使って示せ .
(2) 同じく,2つの光線の光路差をd, n, i を使って示せ .
2
(3) 波長の光が石ケン膜で反射して強め合う条件を, d, n, i, 入,正の整数mを使って示せ .
(4) 上記(3)の条件が満たされているとき, 石ケン膜を通過して膜の下面から出てくる光線は強め合
いの条件を満たしているか, 弱め合いの条件を満たしているか.
(5) d=5.00 × 10-7m, n=1.50 とする. i = 0, すなわち石ケン膜に垂直に白色光を照射したとき,
反射光はどのような波長が強め合うか.ただし,可視光線の波長は3.80×10-7m から 7.80 × 10 -7
m とする.
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