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波長λの光が真空中から屈折率nのガラスに入射したとき,波長はλ/nになると書かれていたのですが,これって垂直に入射したときも成り立ちますか?私は垂直だと屈折の法則が成り立たないのでダメだと思うのですが…

A 回答 (4件)

垂直入射でもスネルの法則成り立ちますよね???



光はガラスに入射すると、光速が1/nに落ちます。
これが屈折率の定義。すると
波長は光速÷振動数なので、振動数は一定だから波長は1/n
に問答無用になります。
#ガラス表面で光の周波数が変われば
#ガラス表面で電場の連続性が失なわれます。

スネルの法則は光速の変化とホイヘンスの原理から
導けます。取りあえず波長を導くだけなら、屈折の法則を
考慮する必要は全くありません。
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この回答へのお礼

あ、そっちが定義なのですね。
ご回答ありがとうございます(*^_^*)

お礼日時:2018/12/01 09:39

入射方向に依存しません。

但し、垂直に入射しないと部分的に偏光になってしまいます。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます(*^_^*)
部分的に偏光になるというのは知りませんでした。

お礼日時:2018/12/01 09:39

垂直に入射しようが、角度をもって入射しようが、屈折率 n の物質内の光速が 1/n になるので、波長が λ/n になります。


その結果として「屈折」が起こります。
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/kouha …
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます(*^_^*)
垂直のとき入射角と屈折角の正弦比が不定形みたくなって少し混乱していましたが,たしかに成り立ち,光速,波長ともに1/nになりますね。

お礼日時:2018/11/30 19:15

垂直でも成り立ちます。


これは、光速が1/nになる、という事に等しいです。
波長=光速÷振動数であって、振動数は変化しませんから、
波長が1/nになるという事はその速度も1/nになる、となります。
入射角に係わらず、屈折率n内の光速は常に同じなのです。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます(*^_^*)
丁寧で分かりやすかったです

お礼日時:2018/11/30 19:15

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Q電子回路の問題です。ご解説お願いします

図の問題です
コレクタ接地回路の小信号等価回路の問題です
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問題1:
図から、負荷抵抗RLに流れ込む電流をi1を用いて表すことができる。これを用いればv1をi1によって記述することができ、v1/i1=? となる
選択肢:A:1 B:10 C:100 D:1000 E:∞

問題2:
図において電圧増幅度を求めよう、v1もv2も、i1を用いて表すことができるため、v2/v1=? となる
選択肢:A:1 B:10 C:100 D:1000 E:∞

問題3:
出力抵抗を考えるためまずeg=0とおく、右端の負荷抵抗RLを削除し、代わりに右端に電圧v2を加えたとしよう、eg=0なので、v2はi1を用いて簡単に記述することができ、またi2もi1を用いて記述することができる、するとv2/v1|eg=0=?となる
選択肢:A:0.1 B:0.2 C:0.3 D:0.4 E:0.5

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

>問題1:
>図から、負荷抵抗RLに流れ込む電流をi1を用いて表すことができる。これを用いればv1をi1によって記述することができ、v1/i1=? となる
>選択肢:A:1 B:10 C:100 D:1000 E:∞

図でi2はi1を使って

 i2=-i1(1+99)=-100i1  (1)

で求められます。次にV1は負荷RLの電圧降下分に入力の10kΩの電圧降下分を足したもののなるので

 V1=-RL×i2+10kΩ×i1  (2)

で与えられるので式(2)に式(1)のi2を式(2)に代入してV1は

 V1=i1(100RL+10kΩ) (3)

を得る。式(3)を変形してv1/i1を求めると、

 v1/i1=100RL+10kΩ  (4)

と求まりますので、式(4)に RL=10kΩ を代入してV1/i1は

  v1/i1=1.01MΩ 

となります。

>問題2:
>図において電圧増幅度を求めよう、v1もv2も、i1を用いて表すことができるため、v2/v1=? となる
>選択肢:A:1 B:10 C:100 D:1000 E:∞

電圧V2は
  
 v2=-i2×RL  (5)

で求まりますので式(5)に式(1)のi2を代入してv2は

 v2=100×i1×RL  (6)

とv2をi1で表されます。次に式(3)のv1と式(6)のv2の比をとって、

 v2/v1=100×i1×RL/{i1(100RL+10kΩ)}
    =100×RL/(100RL+10kΩ)     (7)

と求まりますので、式(7)にRL=10kΩ]を代入してv2/v1は

 v2/v1=0.99≒1.0

>問題3:
>出力抵抗を考えるためまずeg=0とおく、右端の負荷抵抗RLを削除し、代わりに右端に電圧v2を加えたとしよう、eg=0なので、v2はi1を用いて簡単に記述することができ、またi2もi1を用いて記述することができる、するとv2/v1|eg=0=?となる
>選択肢:A:0.1 B:0.2 C:0.3 D:0.4 E:0.5

私も出力抵抗を考えるとあるので、問題はv2/v1|eg=0=?ではなくv2/i2|eg=0=?だと思います。

v2をi1を使って表すと、

  v2=-i1(10kΩ+10kΩ)=-i1×20kΩ   (1)

i2は

  i2=-i1(1+99)=-100×i1    (2)

式(1)と(2)から v2/i2を求めると、

  v2/i2=-i1×20kΩ/(-100×i1)=0.2kΩ


を得る。

>問題1:
>図から、負荷抵抗RLに流れ込む電流をi1を用いて表すことができる。これを用いればv1をi1によって記述することができ、v1/i1=? となる
>選択肢:A:1 B:10 C:100 D:1000 E:∞

図でi2はi1を使って

 i2=-i1(1+99)=-100i1  (1)

で求められます。次にV1は負荷RLの電圧降下分に入力の10kΩの電圧降下分を足したもののなるので

 V1=-RL×i2+10kΩ×i1  (2)

で与えられるので式(2)に式(1)のi2を式(2)に代入してV1は

 V1=i1(100RL+10kΩ) (3)

を得る。式(3)...続きを読む

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まず、経路の長さについて。
光の通る経路の長さを光路長といいますが、光は波ですので
干渉などを問題とする場合、ガラスの中で光が遅くなることを
考慮する必要があります。

簡単に言ってしまえば、屈折率n の物質の中では、光速は 1/n に
なるので(遅くなるので)、光の位相回転という観点からは、屈折率 n の物質の
長さは光にとって n 倍に見えます。 A' から B' までの光の
実質的な光路長(真空に換算した光路長)はどこを通っても一定になります。
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まず、経路の長さについて。
光の通る経路の長さを光路長といいますが、光は波ですので
干渉などを問題とする場合、ガラスの中で光が遅くなることを
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簡単に言ってしまえば、屈折率n の物質の中では、光速は 1/n に
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私は未読ですが。
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Q空気中で発生する衝撃波について

空気中を音速を超える物体が通過した時、その周りに衝撃波が発生しますが、その物体が一粒子である時も同様に衝撃波は生じるのでしょか。

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Aベストアンサー

衝撃波や空気の「波」は、空気を構成する分子の運動によるマクロ的な「粗密の伝搬」です。従って「波」の形になるにはそれだけの大量な数の「分子」が存在することが必要です。「気体分子運動論」のような、一種の「統計力学的現象」「マクロ系の現象」です。
(「アボガドロ定数:6 * 10^23」が関連する世界です)

アルファ線が個別の原子・分子と衝突する現象は、個々の「原子・分子」の運動として記述できますから、統計力学的な「波」という扱いとは異なるでしょう。いわゆる「ミクロ系の現象」「質点の力学」で扱える現象です。

単独のアルファ粒子の運動を扱うなら後者(ミクロ系)、「放射線」としてある程度の強度のアルファ線を出している線源を取り扱うなら前者(マクロ系)という感じでしょうか。
ただし、単独のアルファ粒子であっても、多数回の衝突や相互作用を繰り返す(つまり「平均行程」上の累積の反応断面積がそれなりに大きい)のであれば、ミクロ系での取り扱いは難しいかもしれません。ニュートン力学で「二体問題」までは簡単に取り扱えても、「三体」以上の「多体問題」が「お手上げ」になってしまうように、そういった「中間的な問題」は結構取り扱いが面倒です。なので「解析的」にではなく、「パチンコ玉式統計」とも呼ばれる「モンテカルロ・シミュレーション」などで「近似的な数値解」を求めることも多いようです。

質問者さんが取り扱いたいと考えている現象が、どちらに近くて、どちらで取り扱うのが「便利」で「より現象に近い近似」なのかによって、どのように扱えばよいのかが決まるのではないでしょうか。
「α線は線源を出て5センチ程度で止まる」という現象は、上に書いた「中間的な問題」に近く、ミクロ系、マクロ系どちらでも正確な記述が難しいかもしれません。

衝撃波や空気の「波」は、空気を構成する分子の運動によるマクロ的な「粗密の伝搬」です。従って「波」の形になるにはそれだけの大量な数の「分子」が存在することが必要です。「気体分子運動論」のような、一種の「統計力学的現象」「マクロ系の現象」です。
(「アボガドロ定数:6 * 10^23」が関連する世界です)

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