高校物理です。 媒質1から媒質2に光が入射するとき、n1＜n2だと全反射が起こらない理由はなぜですか

高校物理です。
媒質1から媒質2に光が入射するとき、n1＜n2だと全反射が起こらない理由はなぜですか？

No.4 回答者： まことの高校物理教室 回答日時： 2021/10/28 09:31

屈折の法則→全反射の順で仕組みを理解するのがおすすめです。

動画形式で解説しているので、よかったら参考にしてみてください。
https://makoto-physics-school.com/light-wave-ref …

No.3 回答者： sandaba 回答日時： 2021/10/25 08:49

理屈は他の方が書いている通りなんですが、言葉による定性的な説明としては「まず全反射が起こる条件を調べてみろ」が答えです。

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2021/10/24 10:32

あまりすっきりした説明では無いのだけど、

入射波、反射波、透過波というのは
フレネルの式というのに従うことになってます。

でこの式から、透過波が存在できる条件として
スネルの法則

n₁Sinθ₁=n₂sinθ₂

に解がある事が導かれます。
n₁<n₂だとsinθ₂=(n₁/n₂)Sinθ₁<1
なので任意の入射角に対して屈折角は必ず存在します。

フレネルの式は高校ではやらないと思いますが
興味があるなら検索してみて下さい。
大学レベルの電磁気学の知識が必要ですが
解説は無数に有ります。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2021/10/23 23:21

屈折の法則はご存じですか？

入射角を i、屈折角を r とすると
　sin(i)/sin(r) = Vi/Vr = nr/ni
です。
ここで
　Vi, Vr : 入射光、屈折光の速さ
　ni, nr ：入射媒質、屈折媒質の屈折率
です。真空中の光速を c とすると
　Vi = c/ni, Vr = c/nr
ということです。

ここで、ni < nr であれば
　sin(i)/sin(r) > 1
→　sin(i) > sin(r)
0<i, r <π/2 であれば
　i > r
ということになり、r=90° となる全反射は起こりません。

↓　参考
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/kouha …
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