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。
光の干渉 〜薄膜〜シャボン玉はきれいに色づいて見えますが，その理由は光の干渉です。今回は干渉の総仕上げとして，シャボン玉が色づいて見える条件を導出してみましょう！...
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]
\(\frac{\lambda}{4n}\)
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