高校物理「波動」屈折率ｎの媒質ではさまれたガラス板に入射する光�@

高校物理「波動」屈折率ｎの媒質ではさまれたガラス板に入射する光�@

◆問題

屈折率１．５の平面ガラス板の上下を屈折率ｎ(ｎ＜１．５)の媒質ではさんだ物体を真空中に水平に固定する。この物体のガラス部分に入射角θで光が入射したときの屈折角はθ'として次の問いに答えよ。

(1) ｓｉｎθ'を求めよ。


参考図(ガラスの上下をある媒質ではさんだものをイメージしてください)

媒質　―――――――――――
　　　―――――――――――
ガラス↗↘　　↗↘
　　↗　　↘↗　　↘
　　　―――――――――――　　
媒質　―――――――――――


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◆解説

屈折の公式はｓｉｎθ1／ｓｉｎθ2＝ｎ2／ｎ1ですね。

添え字１は境界面の手前側、添え字２は屈折や反射をした後側と考えて式を立てることができます。

つまりこの問題では、ｓｉｎθ1＝ｓｉｎθ，ｓｉｎθ2＝ｓｉｎθ'，ｎ1＝１，ｎ2＝１．５です。真空の屈折率は１ですね。
よって、

ｓｉｎθ／ｓｉｎθ'＝１．５／１

という式が成り立ちます。

ｓｉｎθ'を求めたいので、あとはこの式をｓｉｎθ'について解きます。

１．５ｓｉｎθ'＝ｓｉｎθ
　　　ｓｉｎθ'＝ｓｉｎθ／１．５


次の問題→全反射の条件


◆関連項目
屈折、全反射、光学距離
波動まとめ


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