波動

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物理 波動まとめ

波に関わる現象というのは、何かニュートン力学とは別の、独立した一分野であるかのように思う人も多い。しかし根底にあるのは物体の振動現象である。たとえば、ばねにつながれた物体を連結させて1つを振動させると、その振動はばねを介して隣へ隣へ伝わっ...
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物理 波動18 ニュートンリング

どうも、やまとです。波動の最終回は、光の干渉の発展形の3つ目”ニュートンリング”です。平凸レンズを平面ガラスの上に乗せて、上から平面に垂直に光を当てると、レンズとガラス板の接点を中心として同心円状の明暗の縞模様が見られます。 ...
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物理 波動17 薄膜・楔形空気層

光の干渉の発展形として、光が反射をする場合の干渉問題をいつくか見ていきましょう。 光が反射をするときには、位相の変化に気を付ける必要があります。屈折率が小さい物質から大きい物質で反射をするとき、位相がπ変化します。これを考...
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物理 波動16 近似式

どうも、やまとです。光の干渉で厄介なのは、近似計算が出てくることです。それ以外は、波の基本でやった干渉条件と同じです。近似式は覚えていることに越したことはないですが、問題で与えられることも多いので、その導出ができるようにしておきましょう。...
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物理 波動15 ヤングの実験・回折格子

どうも、やまとです。 光は波長が非常に小さい波のため、私たちの身の回りでは回折や干渉の現象が目立ちません。しかし、光も物体が十分小さくなると回折や干渉を観察することができます。今回はそのうち、基本の2つを見ていきます。 ヤン...
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物理 波動14 球面鏡

レンズと同様に像を作る素子として、鏡があります。作図によってできる像を求めるという特徴からレンズや鏡は”幾何光学”という分野で呼ばれます。まずは日常でもよく使う平面鏡を見てみましょう。 子どもの頃に誰しもが不思議に思うことの...
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物理 波動13 組み合わせレンズ

どうも、やまとです。虫眼鏡やルーペは凸レンズ1枚で物体を拡大して見ることができます。倍率を大きくするには焦点距離の小さなレンズにしなければなりません。そのためには球に近いレンズにする必要があり、そうすると像が歪んでしまいます。 レンズが薄...
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物理 波動12 写像公式

どうも、やまとです。虫眼鏡や顕微鏡では、物体を拡大して見ることができますね。また、眼鏡やコンタクトレンズをしている人も多いと思います。レンズは屈折を利用して、光を集めたり広げたりする光学素子です。レンズの像の結び方について詳しく見ていきま...
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物理 波動11 虹の原理

どうも、やまとです。虹の原理は、幾何学的に考えていくことで理解できます。少し難しいですが、センター試験や2次試験で題材になることもあるので、触れておきましょう。 虹はいつ、どのような方向に見えやすいか 虹は夕方の雨上がり、夕立...
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物理 波動10 光の諸現象

どうも、やまとです。光には特有の現象が多くあります。色によって波長が異なることから、白色光に含まれる様々な色が分かれることで美しい現象を引き起こすのです。そのいくつかを見ていきましょう。 その前にこのあとの理解を助...
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