人力検索はてな
モバイル版を表示しています。PC版はこちら
i-mobile

【物理学・光学: 「屈折」という現象を説明してください】

わけあって中学理科を復習しています。

そこで、「屈折」という現象ですが、これが理解できません。

Wikipedia「屈折」を見ると、「波[光や音波]の進む速度が媒質によって異なるためと説明される」とありますが、これきりです。私としては、「なぜ波の速度が違う媒質同士の境界では波の進む方向が変わるの?」という感じで、わかりません。「速度の違い」と「方向の変化」とが結びついてくれません。

サブ・クエスチョン: 入射角が臨界角に達した直後(状態Aとします)から、なぜ全反射が起こるのでしょうか? いいかえると、状態Aになる前は、入射角・屈折角・反射角の大きさは比例または反比例して整合的に変化するのに、状態Aからは、いきなり屈折光と反射光が合わさって一つになってしまうのはなぜでしょうか?

以上、説明していただけますか。

●質問者: akkeyyyy
●カテゴリ:学習・教育 科学・統計資料
✍キーワード:Wikipedia クエスチョン 中学 光学 反比例
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 6/6件

▽最新の回答へ

1 ● Brutus
●28ポイント

なぜ光が屈折するのかについてはこちらに詳しく書いてあります

http://www004.upp.so-net.ne.jp/s_honma/refraction/refraction.htm

すみませんが

サブ・クエスチョンについては解りません

◎質問者からの返答

ありがとうございます。よく読ませていただきます。


2 ● 藤井
●1ポイント

原子の構造についてはご存知ですか?

◎質問者からの返答

初歩的なことでしたら。

(そういうことはコメントに書いてください)


3 ● syntaxerror
●27ポイント

「光は最短時間で到達できる経路を選ぶ」

これで屈折の説明ができます。


光はどのように進むのか?フェルマーの原理

http://optica.cocolog-nifty.com/blog/2009/12/post-33fd.html

http://optica.cocolog-nifty.com/blog/images/2009/12/01/1.gif


中学の理科から離れますがこの本もいいですよ。

光と物質のふしぎな理論―私の量子電磁力学 (岩波現代文庫)

光と物質のふしぎな理論―私の量子電磁力学 (岩波現代文庫)

  • 作者: リチャード・P. ファインマン
  • 出版社/メーカー: 岩波書店
  • メディア: 文庫


4 ● 藤井
●27ポイント

はてなは久しぶりなので、コメントがあることに気が付きませんでした。

なぜ屈折をするのか・・・多くの書物が【屈折はするんです!】みたいな書き方で、なぜ光が媒体ごとに違う速度で伝播するのかについては説明されていません。

原子は電子と原子核で構成されています。原子核は+の電荷を持っていることとなっており、電子は?の電荷を持っていることになっています。

さて、光と電荷を持っている粒子との間には相互作用があることをご存知ですか?つまり、光を構成している光子と電荷を持っている粒子はお互いを感じ会うことができるのです。

媒体ごとに原子の構造は違います。光との原子中の電子との相互作用が強ければ強いほど光は減速されます。電子と光子の相互作用は原子核の電荷にも影響されますので(原子核が電子をつかまえる力は原子ごとに違います)、媒体ごとに原子が違うということは、媒体ごとに光子が受ける影響が違う、ということなのです。

まずこの辺までは理解できますか?この辺でつまづくと、全反射は理解できないと思います・・・


5 ● tama213
●27ポイント

質問内容は、中学理科という範囲を超えてます。おそらく高校の範囲からも超えてます。

フェルマーの原理「光は、最短距離ではなく最短時間で到着する経路を取る」という性質があるため

屈折することになってます。なぜ、光は最短距離でなくて最短時間で到着する経路をとるのかとなると

「量子(ミクロ)」の世界での説明が必要で、大学の範囲になります。


・光の屈折

http://illustrator-ok.com/illustrator_koza/color/data_contents/c...

・全反射について

http://blog.livedoor.jp/liberty7japan/archives/931177.html


1-5件表示/6件
4.前の5件|次5件6.
関連質問


●質問をもっと探す●



0.人力検索はてなトップ
8.このページを友達に紹介
9.このページの先頭へ
対応機種一覧
お問い合わせ
ヘルプ/お知らせ
ログイン
無料ユーザー登録
はてなトップ