書記が物理やるだけ#377 干渉に関する実験
干渉を用いた計測法についていくつか見ていく。
問題
大学入試では様々な干渉の実験が出てくるが,解き方は決まっている。
説明
干渉を示す実験の代表例がヤングの実験である:
他に干渉を示す実験として,フレネルの二面鏡・ロイド鏡が挙げられる。
マイケルソン干渉計は等傾角干渉の観測に用いられ,これを用いたマイケルソン・モーリーの実験によりエーテル説が否定された。
等厚干渉の観測例にニュートン環があり,シャボン玉が虹色に光る現象などで見られる。
解答
ロイドの鏡について,まず鏡の反射光が伝わる条件を示す。
明線ができるのは,スリットからの直接の光と鏡で反射した光との干渉による。
つまり,光路長の差が波長の半整数倍となる時に明線ができる。結局のところは,ヤングの実験と同じような考え方で示すことができる。
フレネルの鏡についても同様で,光路長の差が求められれば明線の条件が求められる。
等傾角干渉においても同様。
等厚干渉について,条件は等傾角干渉と同じであることが言える。
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