回析格子 の問題ですね。図のガラス板の状況がイメージできますか？うまく想像できない人は、表面に傷をつけたガラス板を横から見た図を思い浮かべてください。ガラスの表面のぎざぎざになっている部分に光が入射すると、光は乱反射して通過できません。しかし、溝と溝の間の透明な部分に光が入射すると光が通過してスリットの役目を果たします。

穴埋め問題です。光の波動性を証明したヤングの実験についての正しい知識が問われています。

まずは ア の空欄を考えましょう。スリットのように狭いすき間を通過した光は、広い範囲に広がって進みます。波特有のこの性質を 回析 といいました。

次に イ です。スリットから出た光がスクリーン上に明線の縞模様をつくるのは、波の強め合い、弱め合いが起きているからですね。この現象を 干渉 といいます。。

最後に ウ 。平行で等間隔の細い溝をもつガラス板は 回折格子 です。溝と溝の間の透明な部分が無数のスリットの役目を果たします。

明線が生じるのは、隣り合うスリットから出た光が 強め合う ときです。各スリットから出る光は 同位相 なので、強め合いが起こる干渉条件は、 距離差が半波長の偶数倍 のときですね。回析格子の距離差は、下図のように dsinθ で表せることを覚えていますか？

dsinθ=(λ/2)×2m より、次のように答えを求めることができます。