物理【波】第15講『光の干渉 〜薄膜〜』の講義内容に関連する演習問題です。
講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。
問題
下図に示すように， ガラスの表面を厚さd，屈折率nの薄膜でコーティングし，波長λの単色光を入射角iで薄膜に入射した。
このとき，薄膜の上面で反射する光（光線①）と，屈折率rで屈折して薄膜の下面で反射する光（光線②）が干渉して，薄膜は色づいて見える。
以下の各問に答えよ。 ただし，ガラスの屈折率はnより大きいものとする。
[Level.1]
光線①と光線②の光路長の差を求めよ。
[Level.2]
光線①と光線②が弱めあうための条件式を書け。
必要ならばm（m＝0,1,2,3,…）を用いてよい。
[Level.3]
単色光がi＝0で入射するとき，光線①と光線②が弱めあうための最小の膜の厚さを求めよ。
この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。
答え
[Level.1]
2ndcosr
[Level.2]
\(2nd \cos r=\frac{\lambda}{2} \times (2m+1)\)
[Level.3]
\(\frac{\lambda}{4n}\)