目からウロコ第５回目～ヤングの干渉実験を解く～例題図のように，スリット S0 から出た波長 λ の単色光を，間隔が d の複スリットにあてて，距離 L だけ離れたスクリーンの生じる光の明暗の縞模様を観察する。ここで，S1 と S2 は S0 から等距離にあり，スクリーン上の x 軸の原点 O は S1，S2 から等距離の点とする。ただし，L は d に比べて十分長いものとする。 (1) 単スリットの役割を答えよ (2) スリット S1，S2 から点 P に達した回折光の光路差を求めよ (3) 光路差がどのようになると点 P は明線になるか。m=0,1,2…として答えよ (4) 光路差がどのようになると点 P は暗線になるか。n=0,1,2…として答えよ (5) 原点 O は明線となる。それはどうしてか。 (6) 原点 O の明線を 0 番目とすると，m 番目の明線の位置 xm はどうなるか。 (7) 隣り合う明線の間隔を答えよ (8) 隣り合う暗線の間隔を答えよ (9) スクリーン上の干渉縞を表す図として適切なものを選べ解説今回はヤングの干渉実験です！波動の中でも一番むずかしい光波の問題ですね！まだまだ受験を諦めないぞ！そんな受験生のみなさんに，目からウロコでお応えします！！手順 1 目からウロコ「単スリットの役割をおぼえておく！」ヤングの実験ではナトリウムランプを使います！このランプは「色は一色だが，位相がバラバラ」とおぼえておいてください！かんたんに言えば，単スリットを通せば位相の揃った光が出てくると，そういうことです！手順 2 目からウロコ「回折光の光路差をおぼえておく！」それではちょっとだけ，理系館ではどのような授業をするのか御紹介してしまいましょう！ (ステマみたいですみません^^) 理系館での授業確認 1. 光路差は大きいですか？小さいですか？(みなさんも答えてみてください！) ⇒ものすごく小さいです(みればわかりますよね？感覚を大事にしてください！) 確認 2. 光路差に影響のあるものは何ですか？ ⇒d,L,x 確認 3. それらを大きいものと小さいものに分けてください ⇒d,x はものすごく小さい，L はものすごく大きい確認 4. ものすごく小さい光路差を作るには，分子になにを？分母になにをおけばいいですか？ ⇒分母 L,分子 d×x つまり光路差=(d×x)/(L) となります！どうですか？こうやって語呂合わせ的におぼえれば簡単ですよね！実はこの問題，センター試験で実際に出た問題なのですが，実際の試験では(9)だけを答えさせるという問題でした。つまり，(9)だけを解くことを目標にするのでなく，「ある一定の流れ」というものが物理では必ずあり，その流れを覚えておけば，どんな問題にも慌てずに対処できるということ。それが今回御紹介してきた目からウロコなのです！スペースの関係で全部は御紹介できずすみません^^;　でも・・・答えだけは紹介しておきます！(a)です！それではみなさん残り僅かですががんばってください！