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SANKYO KOGAKU 三共光学工業株式会社

光学の基礎

光の屈折

屈折の法則(スネルの法則)

入射光線(PO)と入射点(O)に立てた境界面の垂線(ON)と屈折光線(OQ)とは同じ平面内にあり、入射角(i)の正弦と屈折角(r)の正弦との比は一定です。

Sin i/Sin r=N (一定)

 

※媒質の違う境界面で光が曲がるという現象を実感的に捉える例として、冬に舗装道路上を自動車で走っているときに、急に雪の降り積もった所へ斜に入ったとしましょう。最初に雪へ入った前輪は大きな抵抗を受け速度が落ちます(光も速度は落ちます)。もう一方の前輪はまだ舗装道路上をこれまでの速度で進みます。そうすると必然的に自動車は先に雪に入った前輪側へ曲げられます。ここで自動車は光線を、舗装道路は媒質1を、雪の降り積もった所は媒質2をイメージしてください。

屈折率

上の式で一定値nを媒質1に対する媒質2の屈折率、または光が媒質1から媒質2へ進むときの屈折率といいます。

 

もう一つ、屈折率は媒質1と媒質2での速度の比ともいえます。

屈折率は光の色や同じ物質でも温度によって異なり、その概略値は次のようになります。

 

    ダイヤモンド:2.4  ガラス:1.5~1.8

    エチルアルコール:1.36  水:1.33

    空気(20℃、1気圧):1.00029(≒1.000)

光の反射
屈折による浮き上がり