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１．目　　的

　　二重スリットによる干渉縞を観察し、干渉縞の間隔から赤色及び青色光の波長を測

　定する。

　

２．準 備 物

　　二重スリット，白熱電球（100Ｖ，60Ｗ，透明ガラスのもの），電気スタンド

　　厚紙（Ｂ５），赤と青のセロハン，巻き尺，定規，セロハンテープ，カッター，

　　黒マジックインク，鉄製スタンド（２台），スライドガラス，アルミはく，

　　ラッカースプレー（黒），両刃のカミソリ刃（２枚），新聞紙，マイクロメータ

　

３．原　　理

　二重スリットから色セロハンを通して電球のフィラメントをのぞくと、干渉縞が見える。

これは、光が波であることから、二重スリットから出た２つの光が干渉し強めあったり弱

めあったりすることから説明できる。強めあうところでは明るくなり、弱めあうところで

は暗くなるのである。

　干渉縞読み取り板とスリットとの距離をｌ，二重スリットの間隔をｄ，光の波長をλと

すれば、暗線の間隔ａは　

　

に等しい｡

　２つの目印紙片の間にある暗線の本数をｎ（目印紙片上のものは含まない。），目印紙

片の間の距離をｘとすると

　

よって式�@,�Aから

　

これより赤色及び青色光の波長を求める。

　

４．方　　法

［１］二重スリットの作製

（１）きれいなスライドガラスに、長さ５cm，幅１cmのアルミはくを水張りしてから新聞

　　紙の上に置き、黒色のラッカースプレーを30〜40cm離して均等にうすく吹きつける｡

（２）塗料が生がわきの程度に乾いたらアルミはくを

　　ていねいにはがし、新しい両刃のカミソリの刃を

　　２枚重ねにして、スライドガラスの塗装面に定規

　　をあてて平行な２本のきずをつけると二重スリッ

　　トができる。

［２］干渉縞読み取り板の作製

（１）Ｂ５判の厚紙の一部を切り取って、長さ10cm

　　幅0.5cmの長い紙片を２本作り、マジックインク

　　などで黒く着色して干渉縞読み取り用目印とする。

　

（２）図３のように、残った厚紙の位置に長さ1.5cm

　　幅0.2cmの窓をカッターで切り抜いて、赤色（青

　　色）セロハンをセロハンテープで固定する。

　

　

［３］干渉縞の観測

（１）図１のように、電球のフィラメント，干渉縞読み取り板の窓，及び二重スリットが

　　互いに平行かつ一直線になるように配置し（電球と二重スリットの距離は約３ｍが適

　　当）、二重スリットと読み取り板は鉄製スタンドで固定する。

　

（２）二重スリットから赤色（青色）セロハンを通して電球のフィラメントをのぞくと干

　　渉縞が見える。干渉縞読み取り板の窓の左右約５cmのところにそれぞれ目印紙片をセ

　　ロハンテープでかるく固定してから、干渉縞と目印紙片の両方がみられるように、目

　　を二重スリットの上端部に当てる。次に、左の目印紙片とその付近の暗線（または明

　　線）とが一直線上に連なるように、紙片の位置を修正する。右の目印紙片についても

　　同様に修正してから、両方の目印紙片の間にある暗線（または明線）の本数ｎ（目印

　　紙片上のものは含まない。）を数える。

　

（３）二重スリットと干渉縞読み取り板との距離ｌを巻き尺で、読み取り板の目印紙片の

　　間隔ｘを定規で、それぞれ正確に測定する。二重スリットの間隔ｄは２枚のカミソリ

　　を重ねあわせ、２ｄをマイクロメータで測定する。

　　　　　

５．実験結果

　　　　　　

６．考　　察

（１）スリットを傾けるとａはどうなるか。

　

　

　

（２）測定に誤差があるとすれば、その主な原因としてどんなことが考えられるか。

　

　

　

７．感　　想

　

　

　

　

　　　　　

１．目　　的

　　二重スリットによる干渉縞を観察し、干渉縞の間隔から赤色及び青色光の波長を測

　定する。

　

２．準 備 物

　　二重スリット，白熱電球（100Ｖ，60Ｗ，透明ガラスのもの），電気スタンド

　　厚紙（Ｂ５），赤と青のセロハン，巻き尺，定規，セロハンテープ，カッター，

　　黒マジックインク，鉄製スタンド（２台），スライドガラス，アルミはく，

　　ラッカースプレー（黒），両刃のカミソリ刃（２枚），新聞紙，マイクロメータ

　

３．原　　理　　注１）

　二重スリットから色セロハンを通して電球のフィラメントをのぞくと、干渉縞が見える。

これは、光が波であることから、二重スリットから出た２つの光が干渉し強めあったり弱めあったり
することから説明できる。強めあうところでは明るくなり、弱めあうところでは暗くなるのである。

　干渉縞読み取り板とスリットとの距離をｌ，二重スリットの間隔をｄ，光の波長をλとすれば、暗線の間隔ａは　

　

に等しい｡

　２つの目印紙片の間にある暗線の本数をｎ（目印紙片上のものは含まない。），目印紙

片の間の距離をｘとすると

　

よって式�@,�Aから

　

これより赤色及び青色光の波長を求める。

　

４．方　　法

［１］二重スリットの作製　注２）　

（１）きれいなスライドガラスに、長さ５cm，幅１cmのアルミはくを水張りしてから新聞

　　紙の上に置き、黒色のラッカースプレーを30〜40cm離して均等にうすく吹きつける｡

（２）塗料が生がわきの程度に乾いたらアルミはくを

　　ていねいにはがし、新しい両刃のカミソリの刃を

　　２枚重ねにして、スライドガラスの塗装面に定規

　　をあてて平行な２本のきずをつけると二重スリッ

　　トができる。

［２］干渉縞読み取り板の作製　注３）

（１）Ｂ５判の厚紙の一部を切り取って、長さ10cm

　　幅0.5cmの長い紙片を２本作り、マジックインク

　　などで黒く着色して干渉縞読み取り用目印とする。

　

（２）図３のように、残った厚紙の位置に長さ1.5cm

　　幅0.2cmの窓をカッターで切り抜いて、赤色（青

　　色）セロハンをセロハンテープで固定する。

　

　

［３］干渉縞の観測　注４）

（１）図１のように、電球のフィラメント，干渉縞読み取り板の窓，及び二重スリットが

　　互いに平行かつ一直線になるように配置し（電球と二重スリットの距離は約３ｍが適

　　当）、二重スリットと読み取り板は鉄製スタンドで固定する。

　

（２）二重スリットから赤色（青色）セロハンを通して電球のフィラメントをのぞくと干

　　渉縞が見える。干渉縞読み取り板の窓の左右約５cmのところにそれぞれ目印紙片をセ

　　ロハンテープでかるく固定してから、干渉縞と目印紙片の両方がみられるように、目

　　を二重スリットの上端部に当てる。次に、左の目印紙片とその付近の暗線（または明

　　線）とが一直線上に連なるように、紙片の位置を修正する。右の目印紙片についても

　　同様に修正してから、両方の目印紙片の間にある暗線（または明線）の本数ｎ（目印

　　紙片上のものは含まない。）を数える。

　

（３）二重スリットと干渉縞読み取り板との距離ｌを巻き尺で、読み取り板の目印紙片の

　　間隔ｘを定規で、それぞれ正確に測定する。二重スリットの間隔ｄは２枚のカミソリ

　　を重ねあわせ、２ｄをマイクロメータで測定する。

　　　　　

５．実験結果

　　　　　　

６．考　　察

（１）スリットを傾けるとａはどうなるか。

　

　

　

（２）測定に誤差があるとすれば、その主な原因としてどんなことが考えられるか。

　

　

　

７．感　　想

　

　

　

３．原　　理　　注１）　

　

　この実験では、実際に干渉縞読取り板（スクリーン）に干渉縞は見えない。スリットを通して見たとき、
はじめてスクリーンに干渉縞が見えることになる。これは目の網膜上に干渉縞が写っているのであり、
それがあたかもスクリーン上に写っているように見えるのである。（虚像）

つまり、スクリーンは目の網膜ということになる。

　

　

まず、目の網膜は球面状であるがx’が非常に小さいので、平面であると考える。

　

Ｏから来た単色光が二重スリットＡ，Ｂを通る。その光が干渉し目の網膜上に干渉縞が写る。

とすることができる。つまり網膜上にできる干渉縞を考える際に、干渉縞読取り板にできる虚像で考えることができるということになる。

　

４．方　　法　

［１］二重スリットの作製

（１）きれいなスライドガラスに、長さ５cm，幅１cmのアルミはくを水張りしてから新聞

　　紙の上に置き、黒色のラッカースプレーを30〜40cm離して均等にうすく吹きつける｡

（２）塗料が生がわきの程度に乾いたらアルミはくを

　　ていねいにはがし、新しい両刃のカミソリの刃を

　　２枚重ねにして、スライドガラスの塗装面に定規

　　をあてて平行な２本のきずをつけると二重スリッ

　　トができる。

　

注２）　（１）スライドガラスに黒色のラッカースプレーを吹きつける時は充分スプレー

　　　　　　すること。そして、むらができないようにする。

　　　　（２）カミソリできずをつけるタイミングは、ほとんど乾いたかなあというとき

　　　　　　です。はやくしすぎるとスプレーが乾ききっておらず、きれいにきずをつけ

　　　　　　られません。また、きずをつけるときは、すばやく一気にすることです。

　

［２］干渉縞読み取り板の作製

（１）Ｂ５判の厚紙の一部を切り取って、長さ10cm

　　幅0.5cmの長い紙片を２本作り、マジックインク

　　などで黒く着色して干渉縞読み取り用目印とする。

　

（２）図３のように、残った厚紙の位置に長さ1.5cm

　　幅0.2cmの窓をカッターで切り抜いて、赤色（青

　　色）セロハンをセロハンテープで固定する。

　

注３）　（２）窓の大きさを大きくしすぎないようにする。

　

［３］干渉縞の観測

（１）図１のように、電球のフィラメント，干渉縞読み取り板の窓，及び二重スリットが

　　互いに平行かつ一直線になるように配置し（電球と二重スリットの距離は約３ｍが適

　　当）、二重スリットと読み取り板は鉄製スタンドで固定する。

　

（２）二重スリットから赤色（青色）セロハンを通して電球のフィラメントをのぞくと干

　　渉縞が見える。干渉縞読み取り板の窓の左右約５cmのところにそれぞれ目印紙片をセ

　　ロハンテープでかるく固定してから、干渉縞と目印紙片の両方がみられるように、目

　　を二重スリットの上端部に当てる。次に、左の目印紙片とその付近の暗線（または明

　　線）とが一直線上に連なるように、紙片の位置を修正する。右の目印紙片についても

　　同様に修正してから、両方の目印紙片の間にある暗線（または明線）の本数ｎ（目印

　　紙片上のものは含まない。）を数える。

　

（３）二重スリットと干渉縞読み取り板との距離ｌを巻き尺で、読み取り板の目印紙片の

　　間隔ｘを定規で、それぞれ正確に測定する。二重スリットの間隔ｄは２枚のカミソリ

　　を重ねあわせ、２ｄをマイクロメータで測定する。

　

注４）　（１）必ず２、３人で行う。１人が二重スリットを通して干渉縞読み取り板の

　　　　　　　窓をのぞき、電球のフィラメントが見えるように、もう１人に指示する。も

　　　　　　う１人は指示に従って、干渉縞読み取り板や電球を移動させる。班員のチー

　　　　　　ムワークが必要である。

　　　　（２）紙片の位置を修正するときも、班員の協力のもと、１人がのぞき、もう１

　　　　　　人が修正するようにする。見方を間違えると本数ｎが変わってしまうので、

　　　　　　班員全員が交代で見るようにする。

　　　　（３）マイクロメーターの使い方を事前に説明しておく。

　

　

５．実験結果（例）

　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｈ１１．３．５ 奈良県立山辺高等学校　川本兼司

　

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