解説『物理 重要問題集』76 平面波の反射・屈折・回折 (2011 北海道大学)

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次の本の問題の解説で特にわかりづらい部分や
大切な部分を補足していきます.
物理重要問題集 2015―物理基礎・物理

勉強法として自学自習・独学・脳内授業をお勧めしています.
また見ていない方は次のページや
Kindle にまとめた書籍を参考にしてください.

『物理重要問題集 2015―物理基礎・物理』は
「内容はいいのに解説が少ない」という評判なので,
ここではその解説部分を補充する形でやっていきます.

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解説『物理 重要問題集』76 平面波の反射・屈折・回折 (2011 北海道大学)

解説

全体

同じ設定から屈折・反射・解説といろいろな問題が作れる楽しさを感じてほしい.
受験勉強自体に楽しみを見出す作業としてこういう考え方や感受性を育てることも大切.

b

入射波と反射波と思うから考えづらくなる.
2 つ波があって, それが一定の角度で交わっているときの動きを考えればいい.
イメージとしては腕を適当な角度でクロスさせて前に伸ばしていき,
交点がどう動くかを考えればいい.

波長に関するデータは【山と山の壁にそった距離】というところから読み取る.
この問題に限らず, 物理的な読解力を鍛えないと物理の問題は解けない.
いわゆる【なめらかな斜面】とか【静かにボールを離した】というのと同じ.

オ, カ

オについて \(d\) の条件は【波が弱めあう点が点 P と Q 以外に】とあるところから,
弱めあうために何を満たすべきかと読み取っていく必要がある.
さらっと書いてあるので読み飛ばしてしまい,
解けなくなる可能性があるので注意してほしい.
もちろん【点 P で 2 つの弱めあうためには (中略). このとき】と来ているので
点 P では弱め合っていることが前提になっているとも読めるが,
問題を解くことで頭がいっぱいになっていると厳しい.
特に試験本番では焦っていたりふつうの精神状況ではないので,
ふだんから細かい読み取りに気をつける癖をつけておく必要がある.

また, スリットの問題だと \(L \gg d\) といった条件がついて近似式を使うことが多いが,
この問題ではそういう指定がない.
変に慣れてしまっていると勝手に近似してしまいかねない.
十分注意すること.

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