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高校物理、相対屈折率の質問です。

肉じゃが太郎さん

2018/10/2716:50:27

高校物理、相対屈折率の質問です。

波が媒質1から媒質2へ進むとき、
sin i / sin r = v₁ / v₂ = λ₁ /λ₂ = n₁₂(一定)
が成り立ち、このn₁₂を媒質1に対する媒質2の屈折率(相対屈折率)という。
(i は入射角、r は反射角)

と習ったのですが、なぜ「媒質1に対する」とあるのに媒質1に関係するもの(sin i 、v₁ 、λ₁)が分母ではないのでしょうか。感覚的に違和感があり覚えにくいのですが、何か理由があるのでしょうか?

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ベストアンサーに選ばれた回答

ぷんさん

2018/10/2718:17:52

いい疑問だと思います。

屈折率というのは簡単に言うと、その媒質において光などの波がどれほど『進みにくいか』を表す指標です。

相対屈折率というのは絶対屈折率をもとに定義されているということを理解すればおそらく理解できます。

媒質の絶対屈折率nは、媒質中の光速をvとして、

n=c/v

と表されます。

これはまさしく媒質が真空中と比べて、どれほど光が進みにくいかを示したものですよね。

さらに普通に考えると真空中の光速は、いかなる媒質中での光速より速いですよね。
ですから特殊な場合を除いて絶対屈折率は1より大きくなります。

これを真空と比較したのではなく、他の媒体と比較したのが相対屈折率です。

絶対屈折率においてcは分子にありますから、相対屈折率において媒質1に関するものが分子にあることは自然なことです。


わかりにくい点がありましたら気軽に返信ください。

  • 質問者

    肉じゃが太郎さん

    2018/10/2719:46:09

    なるほど!確かに「屈折率」という言葉の「屈折具合」という意味を踏まえて「絶対屈折率は1より大きくなる」と考えれば、「n=c/v」はとても感覚に合った定義ですね!この式をもとに相対屈折率を考えれば自然に感じられます!

    ただ、実際の問題で計算しようとするとやはり「屈折角(の正弦)に対して入射角(の正弦が)何倍か」という、時間を遡ったような式に違和感を覚えてしまうので、少しずつ慣れていこうと思います^^*

返信を取り消しますが
よろしいですか?

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質問した人からのコメント

2018/10/28 09:43:32

わかりやすい回答ありがとうございました!

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