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入射角とは何ですか?

<ブロック引用>

入射角は、多くのエンティティを参照できます。光学では、入射角は、表面上の接触点から垂直に引かれた線と入射光線がなす角度です。空気力学では、入射角は、航空機の翼の翼弦と胴体の縦軸の間の角度を指します。 「入射角」という用語は「迎え角」と同じ意味で使用されることがあります。これは、邪魔されていない気流と航空機の翼弦の間の角度を指します。

「入射角」という用語のさまざまな解釈を (それぞれの文脈に基づいて) 見てみましょう。最も一般的に使用されている解釈から始めましょう。

入射角とは?

光学では、平面に入射する光線と、(光線の) 入射点における表面に垂直な線との間の角度は、入射角として定義されます。

角度「i」は入射角です。

まず、垂線とは、サーフェスからまっすぐ上に伸びるラインです。光学では、彼らはこの線を「法線」と呼んでいます。光学の角度について話すとき、法線は非常に重要です。これは単なる光学ではありません。物理法則を学んでいると、この「普通」にいつも出くわすでしょう。

入射角には 2 つの線が含まれます。1 つ目は、表面に当たる入射光線です。法線は、入射光線が表面に接触する点に描かれます。ここで、入射光線が法線となす角度を入射角と呼びます。

光線 (サーフェスに関連付けられている) に関連するその他の角度には、反射角と屈折角があります。実際、反射の法則では、入射角は反射角に等しいと述べています。

反射の法則

視射角

表面にほぼ平行な光線を扱う場合、光線と法線ではなく、光線と表面の間の角度を参照する方が便利で便利な場合があることに注意してください。より具体的には、入射角の値を 90 から差し引くことで、前者の大きさを決定できます。この小さな角度は「視射角」と呼ばれます。

視射角の概念は、原子光学や X 線分光法で広く使用されています。この角度は非常に小さいため、ミリラジアンで表されることがよくあります。

以上が、光学系の入射角について知っておくべき基本的なことでした。では、この柔軟な用語の他の解釈に移りましょう。

入射角 (空気力学)

空気力学では、入射角とは、翼の弦線と胴体に沿った基準軸との間に形成される角度を指します。この定義は、固定翼を持つ航空機に適用されます。

航空学における翼弦線は、翼 (空気中を移動するときに揚力を生成するように形成された構造) の前縁と後縁を結ぶ架空の直線です。航空機の縦軸は機首から尾翼まで機体を通過します。胴体に沿った基準軸です。したがって、航空学における入射角とは、弦線 (翼が胴体に取り付けられている場所) と縦軸 (胴体に沿った基準軸) との間の角度を指します。

取り付け角度とも呼ばれる入射角は、航空機の設計で固定されており、いくつかのまれな例外を除いて、飛行中に変更または変更することはできません.

RF-8Aクルセイダー。この航空機は、飛行中に入射角を変えることができます。 (写真提供:米海軍/ウィキメディア・コモンズ)

迎角

迎え角 (AOA) は、翼の弦と妨げられていない気流の間の角度です。簡単に言えば、飛行機の翼の基準軸と対向空気との間の角度です。

この基準軸は、翼のある平均点で航空機の前縁と後縁を結ぶ想像上の線である場合があります。ただし、ほとんどの民間航空機は、縦軸または胴体の中心線を基準軸として使用します。

航空学では、「入射角」という用語が「迎角」の同義語として使用されることがありますが、実際には、これら 2 つの用語は異なる角度を指していることに注意してください。


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