金沢医科大学物理2013年第4問
図のように、空気中に置かれた厚さdが一定で屈折率がn(n>1.00)の薄膜に対し、平行な光東を持つさまざまな波長の単色光を入射させ、反射光の干渉を調べる実験を行った。図で経路Iは、Aで屈折して薄膜に入り、BおよびCを経由してE方向へ進む経路、経路IIは、Dを通り、Cで反射した後、E方向へ進む経路である。空気中での波長がλの単色光を入射角iで薄膜に入射させたとき、屈折角はrであった。空気の屈折率を1.00とし、可視光線の波長範囲を4.0×10−7m~8.0×10−7mとする。

- (1) 経路Iと経路IIにおいて、AとDでの波面が同位相であるとする。このとき、これら2つの経路の光路差ΔIをrを用いて表すと、ΔI=25となり、iを用いて表すと、ΔI=26となる。
- (2) mを0または正の整数として、経路I経由でCからEへ向かう光と経路II経由でCからEへ向かう光が強め合う条件をmで表すと、ΔI=27×λとなり、弱め合う条件は、ΔI=28×λとなる。
- (3) n=1.3、i=30∘、d=1.1×10−6mとしたとき、29種類の波長の単色光で、設問(2)の2つの経路を通ってきた光の強め合いが観察された。それらのうち、最も短い波長は30×10−7mであり、最も長い波長は31×10−7mであった。
- 25の解答群.
- (1) ndcosr
- (2) 2ndcosr
- (3) ndcosr
- (4) 2ndcosr
- (5) ndsinr
- (6) 2ndsinr
- (7) ndsinr
- (8) 2ndsinr
- 26の解答群
- (1) d√n2−cos2i
- (2) 2d√n2−cos2i
- (3) d√n2−sin2i
- (4) 2d√n2−sin2i
- (5) d√n2−cos2i
- (6) 2d√n2−cos2i
- (7) d√n2−sin2i
- (8) 2d√n2−sin2i
- 27、28の解答群
- (1) m2
- (2) m
- (3) 2m
- (4) (2m+1)
- (5) (2m+1)2
- (6) 1m
- (7) 12m
- (8) 1(2m+1)
- (9) 12(2m+1)
- 29の解答群
- (1) 1
- (2) 2
- (3) 3
- (4) 4
- (5) 5
- (6) 6
- (7) 7
- (8) 8
- (9) 9
- 30の解答群
- (1) 4.1
- (2) 4.3
- (3) 4.5
- (4) 4.7
- (5) 4.9
- (6) 5.1
- (7) 5.3
- (8) 5.5
- (9) 5.7
- 31の解答群
- (1) 6.3
- (2) 6.5
- (3) 6.7
- (4) 6.9
- (5) 7.1
- (6) 7.3
- (7) 7.5
- (8) 7.7
- (9) 7.9