物理です。

質問

屈折率n1,n2が与えられているとき。

画像のようになるのでしょうか？

ご回答宜しくお願い致します。

回答No.3

htms42 · ベストアンサー

＞真空から空気へと進む場合は、屈折率が小から大に進むと考えて媒質の境界面側に曲がるのでしょうか？それとも、同じ屈折率１として考えて直進するのでしょうか

「屈折率が小から大に進む」と考えれば「境界面から離れる方向に曲がる」というのが出てくるでしょう。
なぜ「媒質の境界面側に曲がるのでしょうか？」という質問が出るのでしょうか。
「同じ屈折率１として考えて直進するのでしょうか？」
空気は真空に比べれば物質のある状態ですから屈折率は１よりも大きいです。ただ違いは小さいですから直進からのずれは小さいです。少しの違いが問題になるか、ならないかは場面によって変わります。

真空と水の場合と空気と水の場合の比較であれば水に対して真空と空気の違いはほとんど目立たないでしょう。
宇宙にある星の光は大気圏に入ると曲がります。望遠鏡で見えた方向と少し違う方向にあるはずです。
空気の場合も濃い、薄いで屈折率が変わります。ストーブの近くではストーブの向こうにあるものがゆらいで見えることがありますが屈折率が変化しているからです。陽炎（かげろう）の見える原理と同じです。

お礼

＞なぜ「媒質の境界面側に曲がるのでしょうか？」という質問が出るのでしょうか。

間違えました。逆でした。

＞「同じ屈折率１として考えて直進するのでしょうか？」
空気は真空に比べれば物質のある状態ですから屈折率は１よりも大きいです。ただ違いは小さいですから直進からのずれは小さいです。少しの違いが問題になるか、ならないかは場面によって変わります。

ということは、もし問題にでたら条件が書かれるのですね。

＞真空と水の場合と空気と水の場合の比較であれば水に対して真空と空気の違いはほとんど目立たないでしょう。
宇宙にある星の光は大気圏に入ると曲がります。望遠鏡で見えた方向と少し違う方向にあるはずです。
空気の場合も濃い、薄いで屈折率が変わります。ストーブの近くではストーブの向こうにあるものがゆらいで見えることがありますが屈折率が変化しているからです。陽炎（かげろう）の見える原理と同じです。

知りませんでした。興味深いです。

ご回答あリがとうございました。

回答No.2

htms42

「屈折率が大きい」ということをどういう風に現象と対応させるかということだろうと思います。
「屈折する」というだけではどちらの方向に曲がるのかには関係がないことだからです。

２つの媒質の境界面から遠ざかる方向に曲がる場合を「屈折率が大きい」としています。
空気中から水の中に光が入る時の曲がり方はこの曲がり方です。
真空中から水に入る場合は調べるのが難しいですが空気中から水に入る場合とほとんど同じ状況でしょう。
そうだとすると物質があれば曲がる方向はいつも同じなのです。
「何もないところから何か物質の中に入れば必ず境界面から遠ざかる方向に曲がる」ということが押さえられていれば屈折率は境界面から遠ざかる程度の強い物質の方が大きいはずだということは出てきます。

２つの物質が接している場合であればどちらに曲がるかは屈折率の大小関係で決まるだろうというのも出てくるでしょう。

片方が真空（近似的には空気）の場合にどういうことが起こるのかを出発点にして考えておくのが大事です。
そういうことには関係なくただ公式を当てはめようとするとどっちがどっちかが分からなくなってしまいます。

お礼

ご回答ありがとうございました。

＞２つの媒質の境界面から遠ざかる方向に曲がる場合を「屈折率が大きい」としています。

例えば２つの媒質をそれぞれＡ、Ｂとおくと、ＡよりＢの方が屈折率が大きいというように使うのですね？

＞「何もないところから何か物質の中に入れば必ず境界面から遠ざかる方向に曲がる」ということが押さえられていれば屈折率は境界面から遠ざかる程度の強い物質の方が大きいはずだということは出てきます。

２つの物質が接している場合であればどちらに曲がるかは屈折率の大小関係で決まるだろうというのも出てくるでしょう。

屈折率が大から小への媒質へ進む場合、境界面側（十字型に交わるの４つの直線（左右上下）の右側の方）に曲がる。
一方、屈折率が小から大への媒質へ進む場合、境界面でない側（十字型に交わるの４つの直線（左右上下）の下側の方）に曲がる。
ということですね？

＞片方が真空（近似的には空気）の場合にどういうことが起こるのかを出発点にして考えておくのが大事です。
そういうことには関係なくただ公式を当てはめようとするとどっちがどっちかが分からなくなってしまいます。

はい、教材に真空（屈折率　１）や空気（屈折率　約１）の媒質が物質の中で一番屈折率が小さいと書いてありましたが、真空から空気へと進む場合は、屈折率が小から大に進むと考えて媒質の境界面側に曲がるのでしょうか？それとも、同じ屈折率１として考えて直進するのでしょうか？

もし宜しければまた、ご回答宜しくお願い致します。

回答No.1

rnakamra

逆。
"スネルの法則"で検索して調べてみれば出てくるでしょう。

お礼

ご回答ありがとうございました。

逆だったのですか。

すねるの法則で検索してみます。