電磁波の屈折（物理、物性）

電磁波が媒質Aから媒質Bに入射すると、一部は反射し残りは屈折するといいます。光は水などで屈折屈折すると知られていますが、他の波長域の電磁波ではどのように屈折するか教えてほしいです。

波長（周波数）と媒質ごとに屈折の関係を調べたような情報源があれば、知りたいです。

質問者からの補足コメント

• 皆様、回答をありがとうございました。
  電波の伝搬などに見られる屈折が媒質により電磁波の進行速度差が生まれ、波長と屈折率は反比例しているということですね。

    補足日時：2019/09/24 12:23

No.1 回答者： lv4u 回答日時： 2019/09/23 07:06

電磁波の一部が光ですね。

そして、媒質Ａと媒質Ｂにおいての電磁波の速度差によって反射とか屈折が発生する。
ということは、波長（周波数）は反射・屈折に影響しないということでしょう。

No.2 回答者： konjii 回答日時： 2019/09/23 07:47

屈折率と波長は反比例の関係にあります。

ポリカーボネートとアクリルの例が下記にあります。
https://www.shimadzu.co.jp/opt/products/ref/ref- …

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2019/09/23 09:20

プリズムやレンズで「光が色によってが分かれる」ことはよく知られています。

これは「波長（振動数）」によって屈折率が異なることを示しています。

↓　プリズム
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%AA …

「可視光線」は電磁波ですから、他の波長（振動数）の電波や放射線も同じような性質を示すものと考えられます。

「屈折」は、媒質ごとに「光速（電磁波の伝搬速さ）」が異なることによって起こりますので、その波長（振動数）の電磁波の媒質中での速度によって屈折率が決まります。
従って「波長（周波数）と媒質ごとに屈折の関係」を調べるには、「各波長ごとの、その媒質での電磁波の伝搬速さ」を調べればよいと思います。
「屈折率」は、その波長（周波数）における「媒質Aと媒質Bの電磁波の伝搬速さ」が分かれば計算できると思います。

No.4 回答者： m-jiro 回答日時： 2019/09/23 17:32

電波は大気中で屈折することが知られています。

もっとも電波は波長によって飛び方が大きく違うので屈折が云々されるのはVHF帯（30MHz）以上の高い周波数です。
高い周波数の電波は真っ直ぐにしか飛びません。遠くまで飛ばすには高い山や電波塔の上にアンテナを設置しますが実際に届く範囲は見通せる距離よりもう少し遠くになります。これは電波が大気で屈折するためです。届く範囲を知るための計算では一般に地球の半径を実半径の 4/3 倍した数値を使います。
下にその説明のひとつを貼っておきます。
http://gbros.jp/JR1NNL/IDEA/report/grandw.htm
詳しくは「電波の見通し距離」とか「電波の屈折」といったキーワードで検索してみてください。

HF帯以下の周波数(30MHz以下)の電波は電離層での反射によって遠くへ届きます。とは言っても電離層の状況は季節や時間によって変化するのでちょっと厄介ですね。
昔は遠洋漁業の船とは短波無線で連絡していました。また外国向けの短波でのラジオ放送がありましたが、これらは相手の位置や季節、時間を考慮して使用する周波数を変えていました。
電離層の状況については公式のサイトがあります。
http://swc.nict.go.jp/forecast/ionosphere.html

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/09/24 22:54

一部の磁性体を除き、屈折率は誘電率で決まります。

n=√(εr) εrは比誘電率
誘電率は物質の分極の度合いで
あまり周波数で変わらないのですが
分極要因其々の共振周波数付近では大きく変化します。

変化はこんな感じ