解答欄 解説全反射の光ファイバーの問題です。一定の角度以下で光を入射すると、全反射により光が漏れずに遠くまで送れるというものです。そのために内部のコアの部分は$SiO_2$の混合物等の屈折率の高いものが用いられます。一方…

解答欄 解説(1)(3)はレンズの式に当てはめるだけです。ここで導いた拡張したレンズの式 $$ \vec{b} = \frac{f}{f+x_a} \vec{a} $$ を使うと、像の大きさや位置もすぐに求まります。(1…

解答欄 解説いわゆるヤングの実験というもので、二つのスリット(隙間)から入った光の経路が異なることで光が強め合ったり弱めあったりするものです。これにより光は波の性質を持つことが証明されました。当時は太陽光を使用していたた…

(1)$A_1B_1$と$A_2B_2$の光学的距離は等しくなるため、経路差は$B_1C+CB_2$となります。実際、入射角を$Φ_0$、屈折角を$Φ$とすると、$A_1B_1=2d\tan{Φ}×\sin{Φ_0}= …

(1)空気の厚みは$d=R-\sqrt{R^2-r^2}$　$=R-R\sqrt{1-(\frac{r}{R})^2}$ ここで$|δ|<<1$のときの一次近似 $(1-δ)^n ≈ 1-nδ$であることを使…