C16高校物理 4.1.14.屈折率の異なる媒質の境界面での波の反射

金曜日, 8月 04, 2023

C16高校物理 波の基本的な性質

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 屈折率の大きい媒質を進む波は,屈折率の小さい媒質との境界面で自由端反射をします.反対に,屈折率の小さい媒質中を進む波は,屈折率の大きい媒質との境界面で固定端反射をします.このことは,特に光の干渉を考えるときに重要になるので,しっかりと理解しておきましょう.

 一般的に,水の波は壁で反射するときに自由端反射をするものとして扱います.また,音波縦波)は媒質の変位に注目すると壁で固定端反射をしますが,媒質の密度の変化(疎密)に注目すると自由端反射をします.問題を解くときは,どちらに注目しているか注意してください.

 光の場合は動画中で説明したように,$n_{12}<1$ である境界面では自由端反射をして,$n_{12}>1$ である境界面では固定端反射をします.自由端反射をするか,固定端反射をするかは,光の干渉の問題を考えるときは重要な要素の1つです.なお,$n_{12}=1$ となるような媒質間では反射も屈折もしません.考察問題などでは注意が必要です.

 詳しい説明は下のテキストを参考にしてください.また内容の理解ができたら,ワークブックに取り組んで,自分の言葉で説明したり,例題を解いたりしてください.

テキスト ワークブック


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