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SANKYO KOGAKU 三共光学工業株式会社

光学の基礎

光の反射

反射の法則

入射光線(PO)と入射点(O)に立てた境界面の垂線(ON)と反射光線(OQ)とは 同じ平面内にあって、入射角(i)と反射角(j)とは等しくなります。

i=j

今、自分の身長の半分の長さの鏡があれば全身を見る(観る?)ことができます。

鏡の回転

入射光線(PO)の方向を変えないで鏡面(MM)を角度θ回転すると、反射光線(OQ)は 2θ回転することになります。

 

反射光線の回転角=鏡面の回転角×2

反射率

光線が垂直入射するとき、すなわちi=0の場合の反射率は、

      R={(n-1)/(n+1)}2

と表されます(フレネルの式)。

 

これから屈折率nの高い材料の表面は反射率が高くなることがわかります。ダイヤモンドの屈折率がn≒2.4と高いために、カット面の輝きがガラスとは比較にならないほどであることが理解できます。(ダイヤモンドの輝きのヒミツは後述します)

 

また、空気から光学ガラスn=1.5に光が入射すると反射率は4%になります。レンズは2面あるので、1枚のレンズを通過すると8%の損失になります。これがズームレンズで40面あれば、透過光は20%になってしまいます。後で説明しますが、反射防止コーティングがなければとても使えないものになってしまいます。

光の歴史
光の屈折