ヤングの実験について 高校物理

質問

http://questionbox.jp.msn.com/qa7204784.htmlでの回答に
「Ｓ1ＰはＭＯと殆ど平行である」から結果として「透明膜を通過する光学距離はna」となる、
では無い　とあったのですがなぜでしょうか？
平行である（透明膜に対して垂直である）からこそnaになるのではないのですか？
もし透明膜に対して垂直であるでなかったらnaにはならないと思うのですが

詳しくお願いします

回答No.1

Quarks · ベストアンサー

ご質問の主旨を理解していないかも知れませんが、その節は、以下のことは無視して下さい。

>平行である（透明膜に対して垂直である）からこそnaになるのではないのですか？
>もし透明膜に対して垂直でなかったらnaにはならないと思うのです

厳密に言えば、そのとおりです。しかし、ヤングの実験での明線位置（明線間距離）は"近似式"で与えられるものでした。dやOPがＬに較べて極めて小さいという条件を利用した近似です。これは、実質的に、MOとS1P（やS2P）が平行だとみなせるという意味です。
つまり、S1PとMOが厳密には平行でない（つまり、薄膜を透過する光がMOと平行でない）が、近似的には平行と見なすべきだということです。
繰り返しになりますが、薄膜内を進む光線(それがスクリーン上のＯ点付近に進むものに限ります)が、MOに対してθ傾いていたとすると、その光線にとっての薄膜の光学的距離は
ｎ・a/cosθ
ですが、θはほとんど０なのですから、cosθ=１として良いということになります。
よって、薄膜内を進む光(Ｏ点付近に進むものだけ)の光学的距離は
ｎ・a
として良いということです。

薄膜を透過する光の光学的距離だけを厳密に評価しても、その後の数的処理で近似式を使うのでは、ちぐはぐです。全体を近似的に扱うなら、薄膜内を透過する光の経路に対してもそれなりの近似（MOと平行）をするのが妥当でしょう。

お礼

ありがとうございました