2枚の偏光板を重ねてうしろから光を当て、手前の1枚だけを少しずつ回しながら、通り…
2枚の偏光板を重ねてうしろから光を当て、手前の1枚だけを少しずつ回しながら、通り抜けた光の明るさを測りました。図1はその結果で、横軸は回した角度です。この結果から考えられることとして、最も適切なものはどれか。
- ⑴ 偏光板は通り抜ける光の色だけを選び分けるはたらきをもつので、2枚の向きが90度になったときにかぎって目に見えない色の光に変えられ、その角度を過ぎると再び見える色の光にもどる。偏光板がはたらきかけるのは光の振動の向きであり、光の色そのものを別の色に変えるわけではありません。
- ⑵ 偏光板は決まった向きに振動する光だけを通すので、2枚の通す向きが直角になる90度で光がさえぎられ、そこからさらに回すと明るさがもどる。0度と180度で最も明るく90度で暗くなる変化は、光に振動の向きがあり、偏光板がその向きを選んで通すことで説明できます。
- ⑶ 偏光板は光を反射する鏡と同じはたらきをするので、90度のときに2枚の間で光が何度も往復し、そのあいだに吸収されて暗くなる。偏光板は光を通すか通さないかを振動の向きで選ぶ板で、2枚の間に光を閉じこめるはたらきはありません。
- ⑷ 偏光板は通り抜ける光の速さを変えるはたらきをもつので、2枚の向きが90度になったときに光が最も遅くなり、測定器に届くまでに時間がかかることで暗く測られる。測っているのは届いた光の明るさで、届くまでの時間の差によって明るさが変わることはありません。
解説
正解は⑵です。図1では、0度と180度のときに最も明るく、90度のときに明るさがほぼ0になっています。偏光板は、決まった向きに振動する光だけを通す板です。2枚の通す向きがそろっているときは1枚目を通った光がそのまま2枚目も通りますが、向きが直角になると通れなくなり、光がさえぎられます。この結果は、光が進む向きに対して垂直に振動する波であることを示しています。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。