高校物理 分散 屈折率について

屈折率と分散について。
写真の図の真ん中の線を境界として、左側を真空、右側をある媒質だとします。全て同媒質です。

光速の特徴として、「同媒質では波長が短いほど光速が遅くなる」とい
うものがあります
。これについて質問があります。

まず、真空中では光速は同じです。なので入射波長が異なるということは振動数も異なると思います。
図の上から順に、波長大→波長中→波長小となっています。図の一番下に大小関係が書いてあります。

つぎに、屈折後のことを考えます。

波長大の屈折では、光速は他に比べて比較的遅くならないので、ちょっとだけ遅くなって波長もちょっとだけ短くなります。

波長中の屈折では、光速はまあまあ下がります。なので波長もまあまあ短くなります。

波長小の屈折では、光速がかなり下がるので波長もかなり短くなります。

ということは、もともと波長大の光はそこまで波長は減らず、もともと波長小の光がすごく波長が減るので、比較したら更に波長の差が大きくなると思います。

なので、真空中での波長関係をλ3＜λ2＜λ1とするならば、媒質中での波長関係はλ3≪λ2≪λ1となると思いました。


この考えはあっていますか？

質問者からの補足コメント

• 可視光領域であれば大体の場合、波長が短いほど光速は遅くなるで良いですかね。
  そうした場合僕の考え方はあっていますか？

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2021/01/12 21:20

No.2 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2021/01/12 23:10

所謂「正常分散」になっている媒質では

その通りですね。勿論蛍石やEDガラス等
可視光でもそうならないひねくれものもいます。

それとちょっと指摘しておくと

a<<b

はaがbに比べ、無視できるほどとても小さい
という意味で使われるので
間隔が広がる意味で使うのは不適切。

No.1 回答者： tknakamuri 回答日時： 2021/01/12 21:15

>光速の特徴として、

>「同媒質では波長が短いほど光速が遅くなる」と
>いうものがあります

非常に大きな帯域で見ると、真逆です。
波長が非常に短いと分極の変化が電界の変化に
追い付けなくなり、誘電率が減るので、
屈折率が下がり光速が増えます。

しかし、可視光領域で媒質が水やガラスの場合
波長が短いほど光速は遅くなります。

たまたま可視光領域ではそんな分散のカーブになってます。