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光の範囲です。全反射でない反射はどのように起こるのでしょうか?

bel********さん

2018/8/711:57:14

光の範囲です。全反射でない反射はどのように起こるのでしょうか?

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sen********さん

2018/8/1311:05:28

光が物質の表面に当たると、
原子内の電子はそのエネルギーを得て振動します。

(光子のエネルギーは、一旦、電子の振動に変わります。)

この振動は続かず、直ぐに振動しない状態に戻ってしまいます。

振動が元に戻るときに、同じ周波数の光子を放出します。

(電子の振動は光子の放出という形でエネルギーを失います。)

物質により熱エネルギーに変換されて失われる場合もあります。

通常は、さまざまな割合で両方とも起こります。

反射には、当たった光が四方八方に飛び散る「乱反射」と、
一方向にはね返る「鏡反射」があります。

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ベストアンサー以外の回答

1〜1件/1件中

yeb********さん

2018/8/1311:46:20

入射光は、媒質の境界に達すると、反射光と屈折光に分かれ、エネルギー保存則から、
(入射光の強さ)=(反射光の強さ)+(屈折光の強さ)
であり、特に(屈折光の強さ)=0となる状態を全反射と云います。

反射は同じ媒質内で起こる現象なので、反射角=入射角です。
屈折は、異なる屈折率の媒質をまたいで起こる現象なので、入射角≠屈折角となります。
入射角<屈折角のとき、入射角が90°以下でも、屈折角が90°を超えると、異なる屈折率の媒質の境界をまたげなくなるので、全反射となります。

反射や屈折を考えるとき、光は波と考えてよいので、池の中に小石を投げ込んだときに、1点から広がる波と同じです。
媒質を伝わる波は、媒質を構成する点が次々とたくさん振動することで、それらの波が重ね合わさって、全体としての波を作っているので、波は、1点から広がる波の重ね合わせです(ホイヘンスの原理)。
1次波(入射光)が、媒質の境界の1点に到達すると、境界の点を振動させ、その点を起点とする2次波(反射光と屈折光)を発生させます。
この点を中心に広がる波は、両方の媒質に広がり、入射波側の媒質に広がる波の重ね合わせが反射波となり、異なる媒質側に広がる波の重ね合わせが屈折波となるのです。
媒質によって、伝搬速度が違うので、反射波と屈折波の広がり方は異なりますが、媒質の境界では、反射波と屈折波が必ず発生しています。
そして、特定の入射角で入射した光のみに着目し、それが1次波となる2次波を重ね合わせると、同じ媒質内では、反射角=入射角となる反射光となり、異なる媒質側では、入射角≠屈折角となる屈折光となるのです。

全反射は、境界の各点で発生した屈折波を重ね合わせた結果、完全に相殺され、(屈折光の強さ)=0となっている状態です。

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