【物理】

2020年(令和2年) 物理【第3問-2】

光は屈折率の小さい媒質から大きい媒質に向かって入射して、その境界面で反射された時、位相が $\pi$ ずれる。
逆に、屈折率の大きい媒質から小さい媒質に向かって入射し、その境界面で反射されたとき、位相は変化しない。

このことに注意すると、平凸レンズと空気の境界面で反射されるとき、位相は変わらないが、平面ガラスと空気の境界面で反射される時、位相は $\pi$ だけずれる。波長でいうと $\frac{\lambda}{2}$ だけずれる。

従って、強め合う条件は
\begin{eqnarray}
2 d = \left(m + \frac{1}{2}\right) \lambda
\end{eqnarray}
となる。

また、平凸レンズと平面ガラスの間に屈折率 $n'(1 < n' < n)$ の液体で満たすと、反射する時の条件は変わらないが、液体中では速さが $c/n$ となる。振動数は変わらないので、これは波長が $\lambda/n$ になることを意味する。 つまり、最も内側の明環の半径は小さくなる。 従って、答えは「7」となる。

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