光波のシミュレーション

光波10本

光波全反射と臨界角（半円ガラス・水中・光ファイバー）屈折率n1,n2と入射角を変え、臨界角 sinθc=n2/n1 と反射率の変化、光ファイバーの閉じ込めを確かめる。図の光線をドラッグして入射角を変えられる。光波光の分散（プリズムと虹）屈折率が波長で変わるため、白色光がプリズムで虹色に分かれる。入射光の端をドラッグして入射角を変え、スクリーンをクリックするとその色の波長と偏角が分かる。光波太陽光スペクトル（フラウンホーファー線・輝線）連続スペクトル・吸収線・輝線を比べ、波長と色・光子エネルギーの関係とフラウンホーファー線を観察する。スペクトルの上でマウスを動かすと、その位置の波長・エネルギーが読める。光波偏光（偏光板とマリュスの法則）偏光板2〜3枚を通る光の強さ I=I0cos²θ。円盤（偏光板）をドラッグして透過軸を回し、電場の振動方向と明るさの変化を見る。直交2枚で消えた光が、間に3枚目を斜めに挟むと復活する。光波光の干渉の条件（光路差と強め合い・弱め合い）2つの同位相光源からの波の光路差が波長の整数倍なら強め合い、半整数倍なら弱め合う。図の上をクリックすると、その点の光路差と明暗を判定する。位相差を加えると条件が入れ替わる。光波ヤングの実験と回折格子縞間隔 Δx=λL/d の理論値と強度分布から読んだ実測値を比較する。スクリーン上をクリックすると、その点の経路差と明暗を判定する。白色光・スリット数N・回折格子も1本で。光波薄膜の干渉（シャボン玉・反射防止膜）膜厚・屈折率・波長・入射角から反射光の強弱と色を求める。右の石けん膜（上が薄く下が厚い）をクリックすると、その厚さでの光路差・位相のずれ・反射色が分かる。光波媒質中の波長と光路長（光学距離）屈折率nの媒質中では λ′=λ/n、速さ c/n、振動数は不変。媒質の右端をドラッグして厚さを変え、光学距離ndと合流後の強弱（位相差）を確かめる。光波反射での位相のずれ（疎→密でπ）屈折率の小さい媒質から大きい媒質へ反射すると位相がπずれる（固定端反射）。逆なら位相はそのまま（自由端反射）。図をクリックした場所の入射波・反射波・合成波の値が分かる。光波光の三原色（加法混色・補色・減法混色）R・G・Bの強さを変えて光を混ぜる（加法混色は実際に光を足し合わせて描画）。補色と、絵の具・フィルターの減法混色（C・M・Y）との違いを比べる。重なり部分をクリックすると色が分かる。

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