問題解答                戻る

問99

(1) 屈折の法則から
(2) 屈折の法則から  
(3) 媒質Bに入射するときの臨界角α₀は(2)から
            ･･･ �@
�@式を書き換えて sinθ＝n₁sinα＝n₁
全反射するためには α≦α₀が条件だから，�@式から cosα≧
よって sinθ≦
           0≦θ≦ だから  0≦sinθ≦

問100

(1)
   
   
(2) −y方向にd

問101

(a) 屈折の法則から sini＝n･sinr
(b) 右図において，CC'は薄膜内での波面，C '' は薄膜と空気の境界ＢＤに対するCの対称点である。
           求める線分はC'C''でありBC＝BC''だから求める線分Lは
         L＝2dcosr
(c)  Lに対応する位相差�刄ﾓは，薄膜内の波長がλ／nだから
              (2π[rad]でλ/n[m])
　　この位相差は反射によるものではない。経路差を角度に書き換えただけ。
　　(a)より  
           
(d) 点Dでの，C→DとA→B→C→D経由の２光線の位相差�刄ﾓは
           

問102

�@ 干渉を調べる手順
     (�@) 干渉を調べる２光線を選ぶ，(�A)２光線の経路差を求める，(�B)２光線の位相差を求める
     (�C)２光線の光路差を求める，   (�D)明暗条件を求める
�A 平凸レンズと平板ガラスでできているニュートンリングの反射光の干渉では
    (a) 経路差はでこれらの間に空気より屈折率の大きな物質を満たした場合の明暗条件は，空気が満たされている場合と同じ。
    (b) 透過光の場合の明暗条件は，反射光の場合と逆である。

(1) 点Ａでは，屈折率の大きい物質から小さい物質への境界面での反射だから，位相の変化はない。点Ｂでは，点Ａでの反射の逆だから,位相はπずれる。点Ａと点Ｂで反射した光が重なり合い,打ち消しあえば暗くなり,強めあえば明るくなる。
(2) 半径r の点の空気層の厚さをd とすると，明るくなる条件は
        2d＝(2m＋１)  (m＝1,2,3,･･･)
    また，  R²−r²＝(R−d)²＝R²−2Rd＋d²
              ∴  r²＝2Rd−d²≒2Rd  ( ∵ d≪R)
              
(3) 液体中の波長が1／nになるから，半径r 'は
             倍
(4) 明暗が逆転する。
    理由：透過光の場合,点Ａで反射し，つぎに点Ｂで反射した光に位相のずれはなくなるから，反射光の場合と比較して半波長のずれを生じ,
　　　　　反射光で明るい位置は透過光で暗くなる。

問103

�@ 凸レンズでは の関係がある。(a ： 凸レンズから光源までの距離，b ： 凸レンズから像までの距離，f ：焦点距離)
�A 凹レンズでは の関係がある。�Bレンズによる倍率は

(1) 焦点距離をf [cm]とすると   ∴ f ＝10[cm]
(2) (a) 求める距離をx [cm]とすると     x ＝0，15[cm] 題意より15[cm]
　　　　(b)倍率は よって像の大きさは　3×0.5＝1.5[cm]
(3) (a)(b) ＡＬ間，ＬＳ間の距離をそれぞれ a [cm]，b [cm]とすると
　　　　　　　  ････�@    倍率は倍だから  2.5＝ ･･･�A
　　　　　　�@，�Aから　a＝14[cm]，b＝35[cm]

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