高校物理

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5分でわかる!回折格子

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5分でわかる!回折格子

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この動画の要点まとめ

ポイント

回折格子

波動30 ポイント1 全部 空欄埋める

これでわかる!
ポイントの解説授業
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ガラス板の片面に、多くの細い筋を等間隔で平行に引いたものを 回折格子 といいます。回折格子に光をあてると、筋と筋の間の透明なガラス部分がスリットとなり、通過した光が回析して 干渉 が起こります。ヤングの実験では2つのスリットから出た光がスクリーンに到達しましたが、 回折格子 では 無数のスリットが等間隔で並んでいる ことになります。

スリットに届く光は同位相

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回析格子における光の干渉を、図をもとに解説していきましょう。

波動30 ポイント1 図

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上からS1、S2、S3と3つのスリットが並んでいます。スリットとスリットとの間の距離はdで等しく、光が回折格子に対して垂直に入射していますね。このとき、S1、S2、S3に届く光は 同位相 です。また、スリット間の距離dを 格子定数 といいます。

強め合う条件は、半波長の偶数倍

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では、回析格子を通過した光の干渉条件を求めていきましょう。スリットを通る光のうち、特定の角度θの方向に進むものに注目します。

波動30 ポイント1 図

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隣り合うスリットを通る光の距離差は、ヤングの実験と同様に考えると、 dsinθ となります。スリットから出る光はすべて同位相なので、
強め合いの条件 dsinθ=(λ/2)×2m
となりますね。

波動30 ポイント1 クマさんのまとめ 空欄埋める

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回析格子の場合、スリットの数が非常に多いため、θの角度が強め合いの条件を満たすと、明線が鋭く現れます。逆に、θの角度が強め合いの条件式から少しでもそれると、各スリットからの光の位相が少しずつずれて弱め合ってしまいます。

Suzuki

この授業の先生

鈴木 誠治 先生

知識ゼロからでもわかるようにと、イラストや図をふんだんに使い、難解な物理を徹底的にわかりやすく解きほぐして伝える。

回折格子
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