Question

いな

(3)で最終的に言いたいことは、θ=θ0だからθで入射して屈折することなく直進した先にm=0のときの明線ができるってことですか？
あと、問題にはなっていませんが、ガラスと空気中では屈折率が異なるのにλは変化しないんでしょうか？(媒質が変わらないから変化しないのかなと思ったんですけど合ってますか...？)

353折格子
回折格
回折格子に平面波の光を当てると,
子の後方に置かれたスクリーン上に干渉縞が現れる。
じま
回折格子
の断面
00
スリット間隔 (格子定数) dの回折格子に, 波長の平面波の光
を当てたとき,明線の方向が回折格子の法線となす角を0とする。
(1)入射光を回折格子に垂直に当てたとき, sin を入, d および
整数を用いて表せ。
00-
2
図1のように入射光の方向を角度 6。 だけ傾けて回折格子に当
てたとき、回折前後の波面を考え, 隣りあうスリットを通過す」 図1
る光の経路差を求めることにより, sin0を0,入, d, および整数mを用いて表せ。
(2)において、入射光の進行方向と=0の明線ができる方向とのなす角を求めよ。
40=30°= 0.4d のとき, 明線の方向として最も適当なものを図2の(ア)~(カ)の中か
ら1つ選べ。
図2 回折格子
*
の法線
明線の
*
入射光
方向
(ア)
(イ) (ウ)
(エ)
(オ)
(力)
[兵庫県大 改]
-347
物

353
ここがポイント
(2) 隣りあうスリットを通る光について経路差を考える。 一方の光を他方と比べると、入射前は
dsin0 だけ短い経路を進み, 回折後はdsin0 だけ長い経路を進む。 したがって, 経路差は
dsin0-dsin0 となる。 これについて明線条件の式を立てる。
解答 (1) この場合は80=0°であるから, 明線の条
11
件の式は dsino=mi
よって sin0=
ma
d
dsin Oo
00
A
1-90° <0<90°でこの
合の整数は
m=0,±1,±2,
9
00
Onieb
(2)右図において,光Bは光Aに比べて,入八十50
射前は距離 dsin0 だけ短い経路を進み,
回折後は距離 dsin 0 だけ長い経路を進ん
でいる。 1つの波面上では, 光AとBの
B
dsin O
位相はそろっているから,光AとBの経路差はd(sin-sin0) となる。
よって, 明線の条件式は d(sin-sin)=m入
Agiah
ma
ゆえに sin0=sin0+
①
d
(3) ①式でm=0 として
sin0=sinbo 0=0。 なので 0-0=0°
20=0。 なのでm=00
明線は、入射方向と同じ
にできる。
b
Oniab