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ヤングの干渉実験についての問題

2009/10/30 01:16

小さくて見えないかもしれませんが、画像を乗せてあるので参考にしてください。実験I：鏡Ａ、Ｂの位置を光源から二つのスリットまでの光の進む距離が等しくなるように調整した。　　　　　光検出器を点Ｐに置いて、Y軸の制の方向に少しずつ動かすと、光強度は次第に減少し、点Ｑでもっとも暗くなった。　　　　　さらに、動かすと光強度はふたたび増加した。まず画像にあるように　y　だけずれたところに光検出器を置きます光源から鏡Ａで反射し、スリットＣを通って光検出器までの光の進む距離を　Da　とし、同じく、光源から鏡Ｂで反射し、スリットＤを通って光検出器までの光の進む距離を　Db　とします。 (1)Db-Daは、　dy/L (2)QP間の距離は、　Lλ/d となりました。(1)と(2)はあっているでしょうか？次からがよく分からないのですが。実験II：光検出器を点Ｐに置いて、鏡Ｂを光速cよりも十分に遅い速さuで、Y軸の負の方向へ動かすと点Ｐで観測した光強度　　　　　は時間的に振動した。光は波動でもあるので、鏡の動く速さuが十分に遅いときは一般の波動と同じように考えられます。そうなると、スリットＤを通った光は波長が変化すると考えられるので、その波長は(3)（　　　）となる。また、光強度が時間的に振動するのは、ＣとＤの通った光の振動数が異なるために、うなりが発生していると考えられるのでこのときのうなりの周期は(4)（　　　）である。この場合、スリットＣ、Ｄから異なった波長の光が入射すると考え、両方から来た光の波面がある時刻にスクリーン上で一致したとする。次にくる波面が一致する位置は、両方の波長が異なるためわずかにずれることが予想できる。そうしたら、干渉じまは時間と共にスクリーン上をＹ軸の(5)（正、負）のどちらの方向に動くのが観測できるか？実験III：鏡ＡをY軸の正の方向に、鏡ＢをY軸の負の方向に、二つとも光速cよりも十分に遅い速さvで同時に動かしたら　　　　　干渉じまは静止して見えたが、その間隔は実験Iのものとはわずかに異なっていた。この場合は、Ｃ、Ｄを通った光はどちらもドップラー効果により同じだけ波長がずれるので、干渉じまは静止しているように見え、その間隔は、実験Iの時より(6)（広く、狭く）なり、その差は(7)（　　　）と予想される。この、(3)～(7)の（）内に当てはまる式を求めてほしいです。また、(1)と(2)があっているか確認をして欲しいです。余裕があれば解説もお願いします。