No.2ベストアンサー
- 回答日時:
作図の手順
(1)左側の射線と境界との交点をBとします。
(2)Bを通る、媒質I側での波面 AB を作図します。
Bを通り、媒質I側での射線に直交する線分 AB です。
(3)Aを含む右側の射線と、境界との交点をA'とします。
AA'=2L
とします。
(4)Bを中心として、半径 L の円C(Bで発生した素元波です)を、媒質II 側に描きます。
与えられた条件(媒質II側での速度が、、媒質I側での速度の半分)から、
波の波面が、媒質I内で A→A'(=2L)進む間、B'で発生した素元波は媒質II内では、半分の L しか進まないからです。
(5)A'からCに接線※を描き、その接点をB'とします。
この、A'B'を結ぶ半直線が、媒質II側での波面を表しています。
(6)A'B'に対して垂直な半直線BB'などを描けば、それが、媒質IIでの波の進行方向(射線)を示すことになります。
※この接線が、B~A'間の境界の任意の点で発生した無数の素元波の"包絡線"でもあることがわかっています。素元波の包絡線が、新たな波面となります。
この回答への補足
図つきでわかりやすかったです
ありがとうございました
ところで、もし比が1:2になったらどうするのでしょうか?よければ教えてください
No.3
- 回答日時:
ANo.2です。
>もし比が1:2になったらどうするのでしょうか?
基本的な考え方を示したつもりだったのですが、わかりませんか?
ANo.2の添付図を見て下さい。 一般に
AA':Cの半径=媒質Iでの速さ:媒質IIでの速さ
AA':Cの半径=媒質Iでの波長:媒質IIでの波長
AA':Cの半径=1/(媒質Iの絶対屈折率):1/(媒質IIの絶対屈折率)
のどれかを利用して、
(ア)その条件を満たすように、素元波の半径を定め、円(素元波)を描く。
(イ)接線を描く。
これだけで良いのです。条件によっては、素元波は描けても、接線が引けない場合があります。そのときは、屈折そのものが起こらない、つまり全反射してしまうのだと考えれば良いです。
何故このような条件を満たすように素元波の半径を定めるのか? については、ANo.2の(4)のところで解説したつもりです。繰り返し読んで、理解しましょう。
ちなみに、上の3つの条件のどれもが、(どれを適用しても良いということから、当然のことですが)同じことを意味しています。
波の波長,速さ,絶対屈折率の間には重要な関係があります。これを理解しているかどうかは大きな差になりますから、しっかり覚えて下さい。
媒質Iでの、波の屈折率n1,波長λ1,速さv1
媒質IIでの、波の屈折率n2,波長λ2,速さv2
とすると
n1/n2=v2/v1
同じことですが
v2:v1=n1:n2 または v1:v2=1/n1:1/n2
また
λ1/λ2=v1/v2
比例式で表せば
λ1:λ2=v1:v2=1/n1:1/n2
などの関係が常に成り立っています。これらを使うと、上記の3つの条件はすべて同じ条件だということが理解できるはずです。
No.1
- 回答日時:
作図はご勘弁願うとして、この問題はホイヘンスの
原理をそのまま使う問題なので、ホイヘンスの原理が
ちゃんと頭の中に入っているのかを試す問題です。
1) 左側の射線のと媒質の境界線との交点を中心に、
破線間の距離が半径の半円を媒質II側に描く。
2) 右側の射線と媒質の境界線との交点を通り、
先に書いた円と接する線を引く。これが媒質IIでの波面になります。
3) 2) の波面と垂直な線が射線になります。
この回答への補足
よくわかりました
ありがとうございます
ついでなのですが、比が1:2になった場合はどうするんでしょうか?
よければ教えてください
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