光の屈折率について（波長が長い短いで・・・）

質問

色彩検定３級の勉強を始めました。
疑問があるので質問します。
屈折率は、波長が長い光ほど小さく、波長が短くなるに従って大きくなるとテキストにあります。
なぜ、波長が長い光が屈折率が小さいのですか？大きい感じがします。
波長が短くなると屈折率が大きくなるのもなぜですか？これも小さい感じがします。
理科が苦手な私に分かりやすく教えてください。
さっぱり分からないのでなかなか覚えられません。しっかり理解したいです。

回答No.3

leo-ultra · ベストアンサー

> 屈折率は、波長が長い光ほど小さく、波長が短くなるに従って大きくなるとテキストにあります。

これはいつも正しいわけではありません。こういう場合が多いというだけです。
色彩検定のレベルでは、理屈は無しにこう覚えられた方がいいのでは。

色彩なので、目に見える光の範囲で透明な材料の屈折率を問題にするのだと思います。
そういう材料は紫外域（波長が目に見える光より短い）で共鳴吸収があり、屈折率が大きくなります。

その結果、紫外域に近くて波長の短い紫で屈折率が大きく、波長がから離れた赤で屈折率が小さくなります。

＃２の先生が、
「波長が長い（周波数が低い）ほど、ガラスの結晶構造の影響が少なく、逆の場合は影響が大きいためです。結晶構造とは、原子の繋がり、構造が密な程進行速度が遅くなるためです。密度が高いと電子の影響が大きくなり、そのため速度が低下することになります。」
と書いていらっしゃいますが、きっと難しい理論を噛み砕いての説明だと思います。
噛み砕かれ過ぎてて、私にはなんのことを書かれているのかまったくわかりません。

これをそのまま読むと、光が当たった部分だけ、電子が寄ってきて密度が上がり、屈折率が上がるようにも読めます。
一部の誘電体ではそういうことも起こるようですが、一般的でないです。

お礼

難しいので丸暗記します。
ご丁寧にありがとうございました。
正しいのかと思いましたので、それがわかってうれしいです。

回答No.2

kamobedanjoh

プリズムで観測すると、赤色に近い程直進に近く、紫色では大きく曲げられています。
それは、波長が長い（周波数が低い）ほど、ガラスの結晶構造の影響が少なく、逆の場合は影響が大きいためです。結晶構造とは、原子の繋がり、構造が密な程進行速度が遅くなるためです。
光の進行速度は、透過しようとする物質の密度と、光の色で異なります。
密度が高いと電子の影響が大きくなり、そのため速度が低下することになります。

お礼

暗号のようでちんぷんかんぷんです。
ありがとうございました。

回答No.1

中村 拓男（@tknakamuri）

屈折率は分極の共鳴周波数などで決まり、
物質により異なります。
可視光領域ではたまたまそうなる
ことが多いだけで
一般的には成り立ちません。

お礼

難しくてちんぷんかんぷんです。
ありがとうございました。