✨ ベストアンサー ✨
屈折率の小さい物質と屈折率の大きい物質との界面での反射だからです。
屈折率が大きいほど光の速度が媒質中で減少するということは、屈折率は質量のアナロジーがなりたちます。
屈折率な小さい方から大きい方に行くときは逆位相になるのは、このアナロジーで次のように考えます。
細い紐と太い紐を結んだものをもって、細いひもを揺さぶったときの波です。このときは、太いひもはほとんど動かず、細いひもが固定端反射みたいになります。光の反射もこれと似たようなものです。
すみません、もうひとつだけ。
固定端の反射では逆位相になることを理論的に証明できますか？出来るかどうかだけ分かるなら教えて欲しいです！
定性的に述べましょう。
固定されているということは、そこで変位を生じようとする力が働くと反作用とて逆向きの力がかかります。だから常に固定された状態が保たれるわけです。
入射波が及ぼす力と常に逆方向の力を固定端では及ぼすので、結果的に逆位相の反射波ができることは自明です。
もっと理論を重視したければ、固定端境界条件の下での定在波を与えた場合の一次元波動方程式、というものを解けば、やはり同じ結果が得られます。
本当にありがとうございました！
面倒な質問ですみません...
一次元波動方程式は、大学に行った時の楽しみにします！
では、相手の屈折率が大きい時には、跳ね返った光に関して、固定端での反射の挙動をするってことですか？