物理基礎:波の屈折

<ポイント>
・「波の伝わる速さが異なる」2つの媒質の境界面に斜めに入射すると、波は屈折する
・波が屈折するとき、反射も同時に起こっている
・屈折の法則 sin i / sin r = v1 / v2 = λ1 / λ2 = n12
(1)波の屈折
「波の伝わる速さが異なる」2つの媒質の境界面に斜めに入射すると、波は屈折します。
(「媒質が変われば、速さが変わる」とも言えます)

波が屈折するとき、「反射も同時に」起こっています。

(2)入射角と屈折角
境界面に入射する波の進行方向と境界面の法線のなす角を入射角、屈折波の進行方向と境界面の法線のなす角を屈折角といいます。
屈折

(3)屈折の法則
波が媒質1(波の速さ v1, 波長 λ1)から、媒質2(波の速さ v2, 波長 λ2)に進むとき、以下の法則が成り立つ。

sin i / sin r = v1 / v2 = λ1 / λ2 = n12

これを屈折の法則といいます。

この式から分かるように、「波の速さと波長は媒質が異なると変化」します。
(振動数 f は変わらない)

<補足>
n12 は、「媒質1に対する媒質2の屈折率」を表しています。
「屈折率は2つの媒質の組み合わせによって決まる値」です。
<まとめ>
・「波の伝わる速さが異なる」2つの媒質の境界面に斜めに入射すると、波は屈折する
・波が屈折するとき、反射も同時に起こっている
・屈折の法則 sin i / sin r = v1 / v2 = λ1 / λ2 = n12

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

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