高校物理:波動/よく出るものまとめ【偏差値70超えの復習ノート】
この記事を読み終わると得られること
- 凸レンズ・凹レンズの要点
- 光の干渉の問題の要点や気を付けること
- ドップラー効果の要点


河合全統記述模試にて、偏差値40台から英数物化を自力で70前半まで1年以内に伸ばしました。過去、数物化の勉強法を載せた記事がGoogle検索1位獲得。現在は暗号資産マーケットのDefi、金融取引を苦戦勉強中。
▶ 波動(光・音波)

公式とは別に、レンズの一部を隠すとスクリーンに映る像は全体が暗くなるだけ、スクリーンに映る像は左右上下反転するという知識も覚えましょう。
・凸レンズ・凹レンズ・鏡を通る光のルールや倍率の公式など
・凸レンズの実像と焦点の関係公式

・凹レンズの実像と焦点の関係公式

・凸面鏡

・凹面鏡

・強めあい弱めあいの公式を使う光の干渉の問題

あまり差がつかないイメージ。ただし、位相がπずれる時、屈折率が真空空間と異なる時に光がどう進むのかあたりは知らないと手が止まるのでしっかり押さえて点を取りこぼさないようにしましょう。まずはヤングの実験を確認↓
・ヤングの実験


実験に使用する光の色を変えるとスクリーン上の縞模様(明線の間隔)は、緑などの暗い色になればなるほど狭くなります。逆に赤や白などの明るい色になればなるほど間隔は広くなります。
・位相がずれる条件は必ず覚える

異なる媒質の境界で光が反射する際、反射面前後の媒質の屈折率の大小関係によって、位相が変化することがあります!2つの光の干渉を考える時、片方の光線の位相がπずれると強め合い弱め合いの位相差条件が変わる。答えがπずれるだけで答えのミスに気づきにくいです。

・空気中よりも屈折率が大きいガラスなどの媒質へ光が入ると光は遅くなるし波長が変化する

屈折率が空気よりも高い媒質ヘ入射した光の干渉を考えるとき、波長が変化するので強め合い・弱め合いの式が変化します。この式の中で、ΔLは光路差で、波長の分母にあるnを移動させることにより光路差が長くなったとも解釈できます。


屈折率が空気よりも高い媒質ヘ入射した光の干渉を考えるとき、波長が変化するので強め合い・弱め合いの式が変化します。この式の中で、ΔLは光路差で、波長の分母にあるnを移動させることにより光路差が長くなったとも解釈できます。

・可視光線をガラスに通すと、色によって波長が異なり色々な光を見ることができる

波長が異なるから色が違って見えるみたいです。もっとわかりやすい図が載っているのをWeb上で見つけたので、参考にしてください。計測機器を取り扱う企業KONICAMINOLTA:色色雑学より

・観測者の音波に対する相対速度などを考えるドップラー効果

音の速度が振動数と波長の積という公式がベースの考えで、「相対速度」と「単位時間あたりに進む距離」の二点を考えます。単に音として出される時もあれば、マイケルソン干渉計などと一緒に光として主題もされるため作者からしたら問題にしやすいんだろうとおもいます。かなり差がつくイメージ!

音を出している音源、または音を反射する反射板が動いたら音の波長が変化すること脳筋暗記でもいいので覚えましょう。音波の速度自体は不変だが、単位時間あたりに出される音波を含む距離が変化するので音波の音源に対する相対速度(単位時間で考えれば距離)を考える必要があります。



単位時間中の距離を使って説明してますが、音源だけが動くことを仮定して時間tの間に音源が出す状況で説明すると以下のようになります。

・光と絡めて出題されるドップラー効果

天文学で天体の動きを測定するのに使われ、特殊相対性理論から「横ドップラー効果」も存在します。
ここは用意出来たら書きます

