演習問題(標準)

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マイケルソン干渉計演習5 屈折率が絡む問題

PHYさん前回の内容はこちらです.見出し図に示す装置で光の干渉の実験を行う.単色光源を出た波長$\lambda$の光は半透鏡で2つに分けられ,一方は平面鏡$\rm M$で反射されて,同じ経路をもどり,その一部が半透鏡を通過して光検出器に到達...
波動

マイケルソン干渉計演習4 $L$と$L_{0}$の符号も含めた差

PHYさん前回の内容はこちらです.問題図に示す装置で光の干渉の実験を行う.単色光源を出た光は半透鏡で2つに分けられ,一方は平面鏡$\rm M$で反射されて,同じ経路をもどり,その一部が半透鏡を通過して光検出器に到達する.他方は平面鏡$\rm...
波動

twitterの問題24の解答

<解答>面Pでは自由端反射,面Qでは固定端反射をするので,面Pと面Qの間の往復距離が波長$\lambda$の整数倍になったときに暗線が見える.面Pが歪んでいないときは下図のようになる.上図の緑の線は面Pで反射した光線と面Qで反射した光線の光...
力学

twitterの問題23の解答

<解答>水平方向,鉛直方向それぞれの運動を考えるところがポイントです.途中で衝突しているものの,衝突によって鉛直方向の外力は受けていない.つまり,力積は$0$なので,衝突による運動量の変化はなし.これは,壁の衝突がないときの斜方投射と同じ運...
演習問題

twitterの問題21の解答

※ 問題文訂正 「ただし,電場の大きさは$E$とする.」を追加.<解答>まずは,速さの最大値と最小値から.ローレンツ力は仕事をしないので,運動エネルギーの変化に影響はない.小球には常に$y$軸負の方向に大きさ$QE$の静電気力がはたらいてい...
波動

twitterの問題19の解答

類題<解答>まず,空気から空気に対する屈折率$n\,(>1)$のガラス板に入射した上図において$\alpha=\gamma>\beta$が成り立つ.このことを示しておく.屈折の法則速さ$v_{1}$,波長$\lambda_{1}$の波が入射...
力学

twitterの問題17の解答

<解答>次のことを用いる.3力以上の平行でない作用線は一点で交わる剛体がつり合っているとき,3力以上の平行でない作用線は一点で交わる.これを用いて,次のよううなことを求めることができる.力の作用線の向き力の作用点の位置(特に転倒問題でよく使...
波動

twitterの問題16の解答

<解答>まず,$x$方向,$y$方向の速度をそれぞれ求めてみる.波の式から波の伝わる速度を求める方法はこちらの記事でも扱っています.★ $x$方向の速度まずは$y=y_{0}$と固定して,時刻$t$のとき$x$にあった山(別に山でなくてもい...
波動

twitterの問題15の解答

<解答>まず,問題の図は「波の写真」であることを意識する.腹というのは,十分時間をかけて観察したときに媒質の振動の振幅が最大の場所で,節というのは,十分時間をかけて観察したときに媒質が一切振動しない場所である.なので,「波の写真」からそれぞ...
力学

twitterの問題13の解答

<解答>④,⑤,⑥は$t=t_{0}$で静止した後の速度がまた正になっているから,さらに上り続けることになる.これは問題文の条件に合わない(そもそも起こりえないが)ので不適.すると,①,②,③のどれかになる.最高点に達した後,傾きが変化する...