3. 波動

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3.波動 17.媒質中を進む波の式への理解   難易度★★★☆☆

ある媒質中を進む波の様子を記録したところ、\(t=0 \)での波の様子は図1のように表された。 この波の式を定数 \(a, b\) を用いて   \( y=sin(at +bx)\) (A) と表すこととする。 ...
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3.波動 16.ドップラー効果_円運動する音源   難易度★★★★☆

【Ⅰ】暮らしの中で、ドップラー効果を確認できる分かり易いものの一つとして救急車のサイレンが挙げられる。 実際には、サイレン鳴らしている救急車は観測者と一直線上の道路にはおらず、走行している救急車から離れてサイレン音を聞いて...
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3.波動 15.カメラの構造 レンズの焦点   難易度★★★☆☆

カメラの構造を理解するために、まずは簡潔な構造にて考察する。 下記の図において、焦点距離50mmのカメラのレンズLとし、大きさが20mm×30mmの受光面を持つイメージセンサーS,レンズLはフォーカスリングAを動かす...
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3.波動 14.偏光と結晶光学   難易度★★★☆☆

光の波としての基本的性質には、振幅(明るさ)、波長(色)に加えて振動方向(偏光)がある。 これらの中でも、偏光は肉眼で直接識別できない為、直感的に理解しにくいが、液晶モニターの基本原理に活用されるなど、利用範囲は広い。偏光状...
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3.波動 13.光波の干渉  難易度★☆☆☆☆

図において、Lは波長が真空中で λ0〔m〕の光源、Mは光源の一部を通し一部を反射する半透明平行平面鏡、M1 および M2 は、それぞれ、Mを通過した光源およびMで反射された光線に垂直に置かれた平面鏡である。D は光検出器で...
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3.波動 12.気柱の共鳴  難易度★☆☆☆☆

【問題】 以下の問について、解法および答を解答用紙(省略)に記入せよ。 図のように、太さが一様なガラス管と左の管口からの距離 \(l\) を調整できるピストンがある。左の管口付近に置かれている音源から一定の振...
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3.波動 11. 2枚ガラスとその隙間による光の干渉  難易度★★★★☆

図のように空気中で2枚の厚い平面ガラス板G1,G2を重ねて一端に薄いフィルムを挟むと、くさび状の隙間ができる。2枚のガラス板のなす角度を \(\theta\) とする。問1~4に答えなさい。 問題の解答に必要な物理量...
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3.波動 10.プリズム-光の分散  難易度★★★☆☆

空気中に図のような正三角形状のプリズムが置かれている。 このプリズムに対し、三角形の底面に平行な単色光が入射する。 入射光に対する空気の屈折率を 1 、プリズムの屈折率を \(n\) とする。 入射面に垂...
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3.波動 09.光の干渉  難易度★★★☆☆

以下の文章の【   】に適当な数式を入れよ。 図のように、真空中に間隔 \(d\) の2つのスリット \(S_{1}\),\(S_{2}\) を置き、さらにスリットから \(l\) 離れた位置に、\(S_{1}\),\(S_...
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3.波動 08.ニュートンリング  難易度★★☆☆☆

図のように、平面ガラス上に曲率半径の大きい平凸レンズを置き、真上から単色光を入射させると、接触点を中心とする同心円状の明暗の干渉縞が見られる。これをニュートンリングといい、明るい縞を明環、暗い縞を暗環と、それぞれ呼ぶ。 ...