2005年12月29日

波の全反射の話

 久々に、波の話です。初っ端に戻りますが、「ミンコフスキーの話をする前に…」の続きです。

 波の話といえば、入射です。入射といえば、小十郎の「入射♪」あそびです。

 入射が好きな小十郎君ではありますね…。どないでしょうね…。


一部反射

 一般に二物質の界面に波が入射すると、一部のエネルギーは界面で反射する(一部反射 という)とともに、残部の波は屈折して入る。この一部反射する波の強さは、入射角が大きくなるに従って増す


▼波が速さ υ_1 の媒質Tから速さ ν_2 の媒質Uに入る場合

 sin i / sin r = ν_1 / ν_2  であるから、  ν_2 > ν_1   であれば、

 sin r > sin i 、  従って  r > i   である。

 ゆえに、入射角 i を 0 から次第に大きくしていくと、i が 90°になり、屈折線は界面に平行になる。しかるに、一部反射する波の強さは入射角の増加と共に増加し、屈折角 r が 90°のときには、波は界面で全部もとの媒質に反射しかえる。この状態よりも更に大きい入射角では、これに相当する屈折角はなくなり、波は界面でもとの媒質に全部反射する。


全反射とは

 全反射波が界面で全部もとの媒質に反射する現象 である。全反射が始まる最小の入射角 、即ち、屈折角 r_0 が 90°のときの入射角 i_0臨界角 という。

 但し、一般の反射では、反射面で波のエネルギーが一部吸収される。全反射では、界面で吸収されることなく、全部もとの媒質に反射される。


▼媒質Tでの波速を ν_1 、Uでの波速を ν_2 とする。TからUへ入射するとき、

 全反射入射角入射角 より 大きい とき、従って、 ν_2 > ν_1 、即ち、速度より大きい 触媒へ 入射 し、入射角臨界角超える とき、起こる

 媒質TからUへ入るときの 臨界角 i_0 正弦

   sin i_0 = n→_12 = ν_1 / ν_2

 入射角 i が i ≧ i_0 従って sin i ≧ sin i_0 のとき、 全反射する


(...to be continue...)
posted by 梵 at 00:03| Comment(1) | TrackBack(0) | 《光》で Einstein な話 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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Posted by アディダス ビキニ at 2013年08月03日 10:46
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