物理基礎:波の屈折(練習問題)

<ポイント>
・屈折の法則 sin i / sin r = v1 / v2 = λ1 / λ2 = n12
・n12 は「媒質1に対する媒質2の屈折率」を表している
・屈折率は「2つの媒質の組み合わせによって」決まる値
〔練習〕
こちらの図のように、ある波が媒質1から媒質2へと屈折して進むとします。媒質1に対する媒質2の屈折率が 1.4 であるとき、屈折角 r を求めなさい。ただし、入射角 i は「sin i = 0.70」を満たす角とします。
屈折(練習問題)

〔解説〕
「媒質1に対する媒質2の屈折率が 1.4 である」と分かっているので、屈折の法則を使っていきます。

屈折の法則
sin i / sin r = v1 / v2 = λ1 / λ2 = n12
より、

sin i / sin r = n12
0.70 / sin r = 1.4

よって、sin r = 0.50 となるので、r =30°
(sinθ = 1/2 のとき、θ=30°と答えるのと同じです)

<まとめ>
・屈折の法則 sin i / sin r = v1 / v2 = λ1 / λ2 = n12
・n12 は「媒質1に対する媒質2の屈折率」を表している
・屈折率は「2つの媒質の組み合わせによって」決まる値

 

※ 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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