* 速度が変わる理由: 波の速度は、移動している媒体の特性によって決定されます。 このように考えてみてください:
* 光: 密度の高い材料(ガラスなど)では、光は原子とより多く相互作用し、減速します。密度の低い材料(空気など)では、光の相互作用が少なくなり、より速く動きます。
* 音: 音は、液体よりも固体の方が速く、ガスよりも液体で速く移動します。 これは、分子が互いに近づき、振動をより効果的に伝達できるためです。
* 速度の変化の影響: 波が異なる速度で移動する新しい媒体に入ると、その方向は変わります。この方向の変化は、屈折と呼ばれます。
ここに簡単なアナロジーがあります:
あなたがビーチを歩いていて、水の端に到達すると想像してください。 直線で歩き続けると、砂が水に比べてあなたを遅くするので方向を変えます。 同様に、光波がガラスに入ると遅くなり、曲がります。
キーポイント: 密度自体の変化ではなく、速度の変化が屈折の理由です。密度の差は速度差を引き起こし、それが方向の変化につながります。
重要な概念:
* 屈折指数: これは、材料が光をどれだけ遅くするかの尺度です。屈折のより高い指標は、その材料の光移動が遅くなることを意味します。
* スネルの法則: この法則は、入射角(波が界面に当たる角度)、屈折角(波が曲がる角度)、および2つの材料の屈折の指標との関係を説明しています。
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