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【問題演習】波動21~24|物理基礎・高校物理編

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    【引用】https://makoto-physics-school.com
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【波動21】光の干渉(回折格子)

今回必要な事前知識

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今回の問題

 

解答の画像はこちら

 

今回のポイント

光の干渉問題の手順は以下の通りです。

  1. 経路差(または光路差)を求める
  2. 条件式を作る
  3. 質問に合わせて計算する

回折格子での経路差が \(d\sin \theta\) というのは、求め方も含めて覚えておきましょう。

 

〇次の明線、〇次の回折光という言葉の〇は、\(m\) に代入する値のことです。

  • 1次の明線 → \(m=1\)
  • 2次の明線 → \(m=2\)
  • 3次の明線 → \(m=3\)

 

 

【波動22】光の干渉(くさび形空気層)

今回必要な事前知識

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今回の問題

 

解答の画像はこちら

 

今回のポイント

光の干渉問題の手順は以下の通りです。

  1. 経路差(または光路差)を求める
  2. 条件式を作る
  3. 質問に合わせて計算する

くさび形空気層での経路差が \(2d\) というのは、求め方も含めて覚えておきましょう。

 

今回の問題とおなじように、直角三角形の部分に注目する問題が多いです。

ガラス板にはさむシートの厚みを求める問題でも、小さな直角三角形に注目するので、条件式の使い方を覚えておきましょう。

 

 

【波動23】光の干渉(薄膜)

今回必要な事前知識

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今回の問題

 

解答の画像はこちら

 

今回のポイント

光の干渉問題の手順は以下の通りです。

  1. 経路差(または光路差)を求める
  2. 条件式を作る
  3. 質問に合わせて計算する

薄膜での経路差が \(2d\) というのは、求め方も含めて覚えておきましょう。

 

今回の問題では、薄膜に対して垂直に光が入射する問題でしたが、斜めに入射する問題もあります。

斜めに入射するときは光路差が変わるので、動画での授業動画を参考にしてください。

 

 

【波動24】光の干渉(ニュートンリング)

今回必要な事前知識

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今回の問題

 

解答の画像はこちら

 

今回のポイント

光の干渉問題の手順は以下の通りです。

  1. 経路差(または光路差)を求める
  2. 条件式を作る
  3. 質問に合わせて計算する

ニュートンリングでの経路差が \(\frac{r^2}{R}\) というのは、求め方も含めて覚えておきましょう。

 

今回の(2)のように、経路差で\(d\)を用いて表現するときは、経路差は\(2d\)で大丈夫です。

問題でどのような指定をされているか、注意深く読み取るように気をつけましょう。

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