No.4
- 回答日時:
プリズムを形作っているガラスはその屈折率が空気より大きい物質です。
そして、屈折率の高い物質中の光速は遅くなるのです。
そうすると、どうして光が曲がるのかですが、2人3脚の大規模版、20人21脚を想像してみてください。20人が横一列になってまっすく進んでいます。各人のスピードが同じなのでまっすぐ進みます。この20人21脚は光の波面だと思ってください。
もし、先にぬかるみがあったらどうなるでしょうか。ぬかるみとは屈折率の大きい(スピードが遅い)ガラスだと思ってください。
しかも、このぬかるみに斜めに突っ込みます。つまり、たとえば、20人の列うち、一番左の人が一番先にぬかるみに突っ込みます。進むにつれて左から2番目の人、3番目の人・・・とぬかるみに入り、最終的には全員がぬかるみに入ります。
ここで各人のスピードがぬかるみにより遅くなることを想像してください。たとえば、左から5人がぬかるみに入った時点を考えましょう。左の人ほど遅れることが想像できるでしょう。
すると、最初横一列だった20人21脚はこの時点で左5人が遅れているので、5人目で折れ曲がります。進むにつれて折れ曲がり点は6人目、7人目と移っていき最後は全員がまた一列になります。このときは全員が同じスピードなので、また一列にもどります。
20人21脚が進む方向が光の進む方向なので、ガラスへの突入により方向が変わったことになります。これが屈折です。
したがって、ぬかるみに正面から突っ込むときは屈折は起きません。なぜなら全員が同時に遅くなるから曲がらないのです。
太陽光をプリズムに当てると色が分かれるのは、屈折率の値が色によって違うからです。
ありがとうございます。 光を光束として取り扱う事は判りそうですが・・・
理解として、最初に面的な電場振動が起こり面に対して垂直方向に進み始める
という事でしょうか?光の円偏光が起きるならなんとなく判る気がするのですが
曲がるという現象がいまいち理解不十分。
お答えを戦車戦で説明すると草原から泥地に横体形の戦車が斜めに突入すると
最初に突入した戦車から順番に速度が低下します。時間が遅れて侵入する戦車
が戦闘隊形を維持するには後続戦車との距離を保つ必要が出て来ます。
それだけなら曲がる必要は無いですよね。横一列が斜め一列になるだけですから。
一列横隊という命令が在るので曲がる訳ですよね。
物質なんですからたぶん原子との作用により速度低下なんでしょうが、戦車戦
の命令みたいな横一列維持の機構はどういう物なんでしょうか?
No.3
- 回答日時:
まず光の粒子像は光学では邪魔になるだけなので
忘れた方がよいです。波で行きましょう。
で、ホイへンスの原理を学べば
波の速度が変化するとき、波が曲がることが判ります。
No.1
- 回答日時:
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