1。屈折:
* 定義: これは、ある媒体から別の媒体に通過する光の曲げです。屈折角は、2つの材料の屈折指数の違いに依存します。
* それがどのように機能するか: さまざまな媒体で異なる速度で光が移動します。光がより高い屈折率(より遅い速度)で培地に入ると、通常に向かって曲がります(表面に垂直な想像上の線)。逆に、屈折率が低い(より速い速度)の媒体に入ると、通常から離れて曲がります。
* 例: 水から空気に移行すると光が曲がるため、一杯の水の中のストローが曲がっているように見えます。
2。反射:
* 定義: 軽いエネルギーの一部は、元の媒体に反映される場合があります。
* それがどのように機能するか: これは、2つの材料間のインピーダンスの違いが原因で発生します。光波のエネルギーの一部は、インターフェイスを介して送信することはできず、反射されます。
* 例: 鏡はほとんどの光を反射しますが、つや消しのガラスは光を反射し、一部を通過させます。
3。全体的な内部反射:
* 定義: これは、光が十分に大きな入射角で低屈折指数を持つ培地に高い屈折率を持つ媒体から移動するときに発生します。この場合、すべての光が最初の媒体に反射されます。
* それがどのように機能するか: 入射角が特定の臨界角を超えると、屈折する光線は理論的に90度を超えますが、これは不可能です。したがって、光は内部的に反射されます。
* 例: この現象は、ダイヤモンドの輝き、光ファイバーケーブル、およびmirageの発生方法を担当しています。
4。散乱:
* 定義: 光は、培地内の不規則性や粒子に遭遇すると、さまざまな方向に散らばることができます。
* それがどのように機能するか: これは、光が波長よりも小さい粒子に遭遇したとき、または培地の分子と相互作用するときに起こります。 散乱の量は、散乱粒子のサイズと濃度に依存します。
* 例: 空の青い色は、空気分子による日光の散乱によって引き起こされます(レイリー散乱)。
5。吸収:
* 定義: 特に分子が光の周波数と共鳴する場合、光エネルギーの一部は材料によって吸収される可能性があります。
* それがどのように機能するか: 吸収されたエネルギーは熱に変換され、材料がウォームアップします。
* 例: 黒い表面は、白い表面よりも多くの光を吸収します。そのため、日光の時点で熱く感じます。
これらの現象の組み合わせは、光が異なる材料とどのように相互作用するかを決定します。これらの原則を理解することは、光学、物理学、材料科学などのさまざまな分野で不可欠です。