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回折による干渉理論を指導する
単スリット回折による干渉理論の指導案

佐々木基
TOSS北極星TOSS高校・専門学校ネットサークル
開設2002/3/6、更新2002/3/6

説明1.2つの事項を復習してから本日の課題に入ります。

復習の1つめ。

板書1. ( )+( )=( )

指示1. ノートに(1)から(3)と番号を打ちなさい。カッコの中に数字を入れますから答えを求めなさい。

一問一答で答え合わせをする。

(1)( 1)+( 1)=( )「はい。」「2です。」

(2)( 1)+(−1)=( )「はい。」「0です。」

(3)(−1)+(−1)=( )「はい。」「−2です。」

よくできました。次の問題です。ノートに(4)と書きなさい。

(∩)+(∪)=( )

「これは波を表した絵です。山波と谷波が足し算されるのです。答えはどうなりますか。考える時間は30秒。」「出来たら手を挙げます。」挙手の順に板書させる。

説明2. 波の足し算は並べるだけではないのです。重なるのです。山は1、谷は−1と考え、答えは0、即ち波なし(−)、となります。

指示2.次の問題の答えをノートに書きなさい。

(1)(∩)+(∩)=( )
(2)(∪)+(∪)=( )

答え合わせをしてから次に進む。
「復習の2つ目です。」

指示3.三平方の公式を答えます。

a^2+b^2=c^2

指示4.abcにはどんな数字が入りますか。一つ考えなさい。出来たらノートを持ってきなさい。

こんな場合があります。

  1. 3^2+ 4^2= 5^2 ( 9+ 16= 25)
  2. 5^2+12^2=13^2 (25+144=169)
  3. 8^2+15^2=17^2 (64+225=289)
  4. 7^2+24^2=25^2 (49+576=625)

指示5.手分けして、検算をしてご覧なさい。

(120、27、123)、(120、35、125)でも成り立ちます。

説明6.本題に入ります。光の干渉です。

  1. 光は波です。こんな形で表すことが出来ます(フリーハンドで図示)。ここからここまでで波1つと数えます。この長さを2とします。
  2. 光は細い隙間を通るとき、回折といって、進路が曲がります(フリーハンドで図示)。
  3. この隙間を拡大します。
  4. この隙間を通るここを通る光もここを通る光も全て回折します。
  5. ここから光が曲がって進みます。ここが120,ここが27,するとここが123になります。またここから曲がって進んだ光がここにきました。ここが120,ここが35,ここが125になります。

発問1.二つの光が重なったここは明るくなりますか、暗くなりますか。
指示6.明るくなると思った人は○、暗くなると思った人は×をつけます。理由が書ける人は理由も書きなさい。時間は3分です。

指示7.時間です。○の人。×の人。理由が発表できる人。どうぞ。