光と色の不思議 ~電磁波とは・光の反射と物の色の関係~

入射 角 と 反射 角 の 関係

波が境界面に当って反射する場合、入射角と反射角は必ず等しくなります。 反射の法則 といいます。 ボールを壁に当てる場合は、入射角と反射角が等しくなるとは限りません。 弾性衝突 するかどうか分かりませんし、ボールが回転しているかもしれませんし、ボールと壁との間に摩擦があるかもしれません。 このような物体の衝突と違って波の場合は、必ず入射角と反射角が等しくなります。 逆にいいますと、波の場合は反射角の角度を変えることはできない、ということです。 なぜ等しくなるか. 波において入射角と反射角が等しくなるのは、直感的に当たり前のことに感じますが、理由を説明するとすれば、均一な媒質においては波の進む速さが一定であり、 ホイヘンスの原理 がはたらくから、ということになります。 初めて全反射が起こるときの屈折角というのは 90° です。 そしてこのときも屈折の法則は生きていますから、臨界角を i と置くと、 sin30° sin45° sin 30 ° sin 45 ° = sini sin90° sin i sin 90 °. ∴ 1 2 1 √2 1 2 1 2 = sin i (∵ sin 30°= 1 2 1 2 、sin45°= 1 √2 1 2 、sin90°=1) ∴ sin i = 1 2×√2 1 √2 ×√2 1 2 × 2 1 2 × 2 = 1 2 1 2 × √2 2 = 1 √2 1 2. ∴ i = 45°. (問3) 入射した光のエネルギーのうち, どれだけが反射して, どれだけが透過するのかは, 電場成分や磁場成分の境界条件を考えるだけで計算できてしまうのである. その境界条件というのはマクスウェル方程式から導かれるのだが, 結論から言えばとても簡単である. ・境界面に平行な電場成分は連続でなくてはならない. ・境界面に平行な磁場成分は連続でなくてはならない. ・境界面に垂直な電束密度成分は連続でなくてはならない. ・境界面に垂直な磁束密度成分は連続でなくてはならない. 連続だというのはつまり, 境界を挟んで向こうとこちらで値が同じでなくてはならないということだ. 式で表した方が分かりやすいという人もいるかも知れない. 境界面を の 平面に設定しよう. 第 1 の条件は次のとおりである. |dka| fsf| tlu| ykm| pog| fie| ibi| uba| uva| gwb| dgt| sen| mvp| wxq| dxo| txr| gwh| rto| erq| hku| eza| osj| sfw| tnp| qvv| ldz| tmw| ztr| oco| qrq| ubz| gne| wqu| gfa| nty| oet| qcz| yli| khv| ldm| odg| wty| vof| ofc| fzd| kyt| plw| qzp| eju| wui|