単一の媒体を通る光の旅:速度と曲げ
これは、単一の媒体での光の振る舞いの内訳です。
1。一定速度:
* 均一な媒体内では、光は一定の速度で移動します。 「C」で示されるこの速度は、基本定数であり、真空中に毎秒約299,792,458メートルです。
* ただし、光の速度は媒体に応じて変化する可能性があります。 真空と比較して、水やガラスなどの密度媒体では光が遅くなります。
* 真空中の光速度(C)と培地の光の速度(V)との関係は、屈折率(n)を通じて表されます。N=C/V。 これは、より高い屈折率が媒体の光の速度が遅くなることを意味します。
2。 光の曲げ(屈折):
* 光は常に直線で移動するとは限りません。 光がある培地から別の培地に通過すると(たとえば、空気から水まで)、曲がります。この曲げは屈折と呼ばれます 。
* 曲げの量は、光が2つの媒体の境界に当たる角度と、2つの媒体の屈折指数に依存します。
* Snellの法則は、入射角(光が境界に当たる角度)、屈折角(光が曲がる角度)、および2つの媒体の屈折指数との関係を説明しています。
例:
ストローが部分的に一杯の水に入れられていることを想像してください。ストローを見ると、水に入る時点で曲がっているように見えます。これは屈折によるものです。光は空気よりも水の中でゆっくりと移動し、空気から水へと通過すると方向が変わり、わらが曲がっているようになります。
キーポイント:
* 光の速度は、単一の均一な媒体内で一定です。
* 異なる培地の光の速度は変化します。
* 光が培地から別の媒体に通過すると、光が曲がっています(屈折)。
* 曲げの量は、入射角と培地の屈折指数に依存します。
単一の培地での光がどのように移動するかを理解することは、レンズ、プリズム、光ファイバーケーブルの作業など、多くの現象を理解するために重要です。