空気中から水やガラスに光が入射するとき、光が折れ曲がります。水やガラスから空気中に光が出るときも進路が曲がります。

光の屈折

屈折…光が種類の違う物質(材質)に
     入射するとき、その物質の境界
     面で曲がる現象

曲がる割合は入射前・入射後の物質によって違いますが、いっぱんに右図のようなきまりがあります。
空気のほうの角度が大きくなる

ただし、
光が水面(ガラス面)に垂直に入射した場合は、屈折せずに直進します。

   

全反射 屈折の特別な例です。

水中(ガラス中)から空気中へ光が進むとき、いつも入射角より屈折角のほうが大きいので、
入射角がある程度以上大きくなると空気中へ出ていく光がなくなり、すべて境界面で反射してしまう現象です。

実際には、光が水やガラスから空気中に出るときに境界面で反射も起きています。
臨界角以上の入射角だとすべて反射するので、反射ですね。
この場合、反射と同じと考えます。(入射角=反射角

参考:
水から空気への臨界角は約48.6度、ガラスから空気への臨界角は41〜43度程度です。
この角度以上の入射角の場合、全反射が起こります。(「臨界角」という用語は覚える必要はありません)
光ファイバーは全反射を利用したものです。
光にのせた情報は外ににげることなく、強さをほぼ保ったまま伝えることができます。

半円ガラスを通る光の進み方

半円の直径部分の中心(円の中心)を通る光は円周上で必ず直進するので、空気中からガラスに光が入射したときの屈折角、ガラスから空気中に光が出たときの入射角をはかるのに便利です。
(円周部分での光は円周の接線を境界面と考えます。)

 

@図のように光が入射したとき、水面で反射する光の道すじは?

ア イ ウ エ オ カ 

A図のように光が入射したとき、
 水に入っていく光の道すじは?

ア イ ウ エ オ カ 

Bキの向きからの光が水面で全反射したとき、
 光の道すじは?

ア イ ウ エ オ カ 

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