共通テスト(理科) 過去問
令和7年度(2025年度)追・再試験
問69 (物理(第1問) 問3)
問題文
図2のように厚さd,屈折率n1の薄膜が屈折率n2のガラスの表面に形成されている。空気の屈折率を1とし、1<n1<n2という関係が成り立っているものとする。空気中での波長がλの光が、空気と薄膜の境界面Ⅰおよび薄膜とガラスの境界面Ⅱに垂直に入射した。入射した光の一部がⅠで反射し、Ⅰを通過した光の一部がⅡで反射する。このとき、ⅠおよびⅡで反射した光の位相は、( ア )。
また、ⅠおよびⅡでそれぞれ反射した光は空気中で干渉する。このとき、干渉により打ち消し合う最小のdは( イ )となる。
このように、薄膜の厚さと屈折率を調節することで、光の反射を低減することができる。
( ア )に入る文
(a) Ⅰでπだけずれ、Ⅱでは変わらない
(b) Ⅰでは変わらず、Ⅱでπだけずれる
(c) Ⅰ、Ⅱともにπだけずれる
(d) Ⅰ、Ⅱともに変わらない
( イ )に入る式
(e) d=λ/2n1
(f) d=λ/4n1
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問題
共通テスト(理科)試験 令和7年度(2025年度)追・再試験 問69(物理(第1問) 問3) (訂正依頼・報告はこちら)
図2のように厚さd,屈折率n1の薄膜が屈折率n2のガラスの表面に形成されている。空気の屈折率を1とし、1<n1<n2という関係が成り立っているものとする。空気中での波長がλの光が、空気と薄膜の境界面Ⅰおよび薄膜とガラスの境界面Ⅱに垂直に入射した。入射した光の一部がⅠで反射し、Ⅰを通過した光の一部がⅡで反射する。このとき、ⅠおよびⅡで反射した光の位相は、( ア )。
また、ⅠおよびⅡでそれぞれ反射した光は空気中で干渉する。このとき、干渉により打ち消し合う最小のdは( イ )となる。
このように、薄膜の厚さと屈折率を調節することで、光の反射を低減することができる。
( ア )に入る文
(a) Ⅰでπだけずれ、Ⅱでは変わらない
(b) Ⅰでは変わらず、Ⅱでπだけずれる
(c) Ⅰ、Ⅱともにπだけずれる
(d) Ⅰ、Ⅱともに変わらない
( イ )に入る式
(e) d=λ/2n1
(f) d=λ/4n1
- ア:(a) イ:(e)
- ア:(a) イ:(f)
- ア:(b) イ:(e)
- ア:(b) イ:(f)
- ア:(c) イ:(e)
- ア:(c) イ:(f)
- ア:(d) イ:(e)
- ア:(d) イ:(f)
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この過去問の解説 (1件)
01
解答 ア:(c) イ:(f)
解説
屈折率が小さい方から大きい方へ入射して反射が起きるとき、
波の位相がπずれます(暗記事項)。
したがって、Ⅰ、Ⅱともにπだけずれます。
よって答えは ア:(c) となります。
弱め合う干渉条件は、
2n1d = (m+(1/2))λ (m=0,1,2,…)
変形して
d = (m+(1/2))λ/2n1 (m=0,1,2,…)
であり、最小のdはm=0のときで、
d = λ/4n1
となります。
よって答えは イ:(f) となります。
この選択肢が正解となります。
屈折率が小→大→小の反射では位相がπずれることは
必ず暗記しておきましょう。
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