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エアガラス境界の臨界角が39.3である理由を最もよく表しているのは何ですか?

39.3°であるエアグラス境界の臨界角は、空気とガラスの屈折指数間の関係によって最もよく説明されています 。これが故障です:

* 屈折: 光がある媒体から別の媒体(空気からガラスなど)に移動すると、曲がります。この曲げは、異なるメディアの光の速度の変化によるものです。材料の屈折(n)の指標は、この速度の変化を定量化します。

* 臨界角: 臨界角は、より密度の高い培地(この場合はガラス)から密度の低い培地(空気)に移動する光が境界に沿って屈折する特定の入射角です。 臨界角よりも大きい入射角は、全体の内部反射をもたらし、光は密度の高い培地に完全に反射されます。

* スネルの法則: この法律は、発生率と屈折の角度と2つの培地の屈折指数との関係を支配しています。 数学的には、次のように表現されています:n1 * sin(θ1)=n2 * sin(θ2)、ここ:

* N1とN2は、それぞれ第1培地と2番目の培地の屈折の指標です。

*θ1は入射角です。

*θ2は屈折角です。

なぜ39.3°?

1。空気: 空気の屈折率は約1.00です。

2。ガラス: ガラスの屈折の指標はその種類によって異なりますが、典型的な値は約1.52です。

3。臨界角で、屈折角は90°: これは、光が境界に沿って移動することを意味します。

4。 Snellの法則の適用:

* N1 =1.52(ガラス)

* n2 =1.00(空気)

*θ2=90°

*θ1(臨界角)を解くと、約39.3°が得られます。

したがって、エアグラス境界の39.3°の臨界角は、空気とガラスの間の屈折指数の違いと、Snellの法則に従ってこの角度での光の特定の挙動の直接的な結果です。

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