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波長が短いほど屈折率が大きい理由を教えてください。

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A 回答 (5件)

蛇足かもしれませんが、分極と誘電率の関係はファインマン物理の


6章あたりが分かりやすいと思います。
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>赤外域の石英がそうならないことを利用して長距離通信に


ちょっと筆が滑りました。広帯域通信ですね。申し訳ない。
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う~ん、このあたり、ネットの情報はウソが多いというか、嘘で埋め尽くされ


そうな勢いなので、光学のマスターとしてちょっと解説。

屈折率は誘電率でほぼ決まり、誘電率が大きいほど、屈折率も大きくなりますが、
分極は光の周波数か高くなると、物質が光に応答しきれなくなるので、大局的には
屈折率は小さくなり、最終的には真空の屈折率に近ずいてゆきます。

但しこれはあくまで大局的な話で、電子分極は紫外あたりに
共鳴のピークが有ることが多いので、可視光辺りではそれに向って
屈折率が右肩上がりになります。

なので、可視光あたりなら、そうなる物質が多いということです。
赤外域の石英がそうならないことを利用して長距離通信に
利用されているのは、光やっている人なら知らん人はいないでしょう。

より広域でみれば、むしろ逆であることを覚えておいて欲しいですね。

因みに、屈折率=√{(με)/(μ0ε0)} =√(εrμr)で ANO2さんの式は間違い。
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ご参考にどうぞ。


https://www.ccs-inc.co.jp/guide/column/light_col …

なお、屈折が大きいということは、媒体内の伝搬速度低下と同じ意味になります。
媒体内速度と真空中速度の比が屈折率であり、屈折率=1/√(μ*ε)でもあります。
ご参考でした。
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それはガラスの性質で、一般的には成立ちません。

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