屈折角

一般小学生

まとめ

【定義】
屈折角とは、光が異なる物質の境界を通過して屈折した際、その屈折した光(屈折光)と、境界面に立てた垂直な線(法線)との間にできる角度のことである。

まとめ

光が屈折した後の光の進路と法線がなす角度を指す。入射する物質の組み合わせ(屈折率の差)によって、入射角との大小関係が決定される。

解説

光が空気から水やガラスなどの異なる物質へ進む際、その境界で光の進む向きが変わる現象を「屈折」と呼ぶ。このとき、境界面に対して垂直に引いた「法線」と入射光がなす角を「入射角」、法線と屈折した後の光(屈折光)がなす角を「屈折角」という。

屈折角の大きさは、物質の屈折率によって変化する。例えば、空気中から水やガラスのように屈折率がより大きい(光が進みにくい)物質へ光が入る場合、光は法線側に近づくように曲がるため、屈折角は入射角よりも小さくなる。逆に、水やガラスから空気中へ光が出る場合は、屈折角は入射角よりも大きくなる。このとき、入射角をある一定以上(臨界角)まで大きくすると、屈折角が90度を超え、光が境界を抜け出せずにすべて反射する「全反射」という現象が発生する。

小学生のみなさんへ

光が空気から水の中に入るとき、光はななめにまがります。このことを「くっせつ」といいます。このとき、水の面に対してまっすぐ(垂直)に引いた線と、まがったあとの光の線のあいだにある角度のことを「くっせつかく」とよびます。コップに入れたストローが水の中で曲がって見えたり、プールの底が浅く見えたりするのは、この光のくっせつが関係しています。

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