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- 回答日時:
波が伝わる速さvは、媒質の屈折率nや波長λと、密接な関係が有ります。
媒質Iでの、波の速さv1,屈折率n1,波長λ1
媒質IIでの、波の速さv2,屈折率n2,波長λ2
ならば
v1:v2=(1/n1):(1/n2)
v1:v2=λ1:λ2
屈折率に関する情報が得やすいでしょうから、それで判断すれば良いでしょう。
なお、波の種類によって、屈折率は変わりますから、どのような波なのかを確認して調べましょう。
たとえば、光の場合なら
真空(空気もほぼ同じです)では、n=1.00
媒質が水なら、n=1.33
ナタネ油で、n=1.47
眼鏡レンズは材質などでバラツキがありますが、n=1.50~1.57
ガラスもだいぶバラツキがありますが、一般的なソーダガラスだと n=1.51
などなどだそうです。インターネットで調べるといくらでも資料は入手できます。
なお、単に波の速さが遅い媒質から、速い媒質に向かう向きとはいえ、入射する角度が境界に対して垂直(入射角が小さい)に近いときには全反射は観察されません。「臨界角」よりも大きな入射角で波を入射させる必要があります。
臨界角とは、臨界角で入射させたとき、屈折角が90° になる、入射角です。
ということで、お尋ねの答の一例としては
光の場合なら、
水(n=1.33)から空気(n=1.00)に向かって、その境界に、臨界角より大きい入射角で光を照射すると、全反射します。光の速さが遅い水中から、より速い空気に向かって入射させるときです。
このときの臨界角θ0は
sin(θ0)=(1.00/1.33) θ0≒49°
です。
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