屈折
屈折とは
物質の境界で屈折する
コップの水にストローを指すと、水面を境にストローが折れたように見える。
これは、光が水中から出て空気中に進むとき、直進できず向きが変わるからである。
この現象を屈折という。
人間は屈折した光で像を見るので、ストローが折れて見えるのだ。
プールの水底が浅く見えることがあるが、これも屈折の影響だ。
そのため、足を入れてみたら、思いのほか深かったということも起こり得る。
水、空気、ガラスなど透明な物質は光を通過させる。
しかし、光が進むスピードは物質によって異なる。
例えば、ガラスの中での光速は、真空中の光速の70％程度でしかない。(ガラスの種類により幅があるが)
ある物質から他の種類の物質へと光が進むとき、境界面で光のスピードが突然変化することになる。
屈折はこの境界面でのスピードの変化が原因で発生する。
だから、水面を境にストローが折れたように見えたのだ。
境界面でスピードが変化すると、なぜ屈折が発生するのか？
その仕組みは、ホイヘンスの原理で説明される。
次ページで、屈折が発生する仕組みを解説する。
屈折の経路
物質の境界面で光の屈折が起こるが、このときの光の経路は下図のようになる。
ただし、下図のように入射光線と同じ側に折れるような屈折は起こらない。
光が逆方向から入射すると、下図のように同じ経路を逆走する。
■次のページ：なぜ光は屈折するのか
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2016/10/27