Question

りん

この問題で、臨界角の時も全反射になると考えていると思うんですが、臨海角のときは全反射しますか？

4 /. 光ファイバーの原理園 屈折率1.5
の平面がラス板の上下を, 屈折率ヵ
(ヵく1.5)の媒質ではさみ, 左端A, 右壮
Bの外側は真空とする。この平面がラス
の端A人から, 入射角ので光が紙面に平生
に入射した。

 

ダグ|

 

 

の
屈折率1.5

 

屈折率ヵ

 

 

 

⑩ 光が久射角 9で平面カラス板に入射したときの帆折角をの とする。このとき,

sinの を求めよ。

⑫) |⑪の状況で入射した光が上下の境界面で全反射される条件を, 屈折角 の を用いて
求めよ』 ただし| 平面ガラス板の長さはその厚さに比べて十分に大きく, 一度も境旧
面で全反射せずに端Bに達することはないとする。
3) Q① と②)の精果から のを消夫入射した光が上下の境界面で全反射される条件は,

sinのがいくら以下のときか求めよ。

(⑳⑲/ 久射角のによらず) 入射た光が上ERの境界面で全反射される条件は、ヵがいくら
 以下のときか求めよ。 だだ中光が疲WG垂直に入射する場合は考えないとする。

(13. 奈良教育大

性)

417. 光ファイバーの原理

記折の法旭か ら求められる。この屈折角 の | @\ファイ(ー<i
完用いで の胡買との下界面における入笛過を表し。全反射の | 反各を利用して秋z=
条件を考える |全反射は 光が属折率のより小さい旭質へ入射するとき, | をcue。
入射角が下界角以上となるときにおこる。                  |

                                            の真の属折率は1でぁ

計 幣Aでの sinの は

となり. 同様に求め5れ
|

の上下の娠質との境界

は平行なので, 境界画で

一度全反射をすると, 全

反射を繧り返して端Bに

達する(図3)。

〇sin(90"一の)のままで
もよいが, cosので春き
直すと式が箇源になる。
の〇sin'9+cos: の=1 の公
式を利用している。

sinのは990'"のときに最大となり, その値は 1 である。(③⑬の結 | @/Lー刀 が1以上で
から, 1ミ=Y1.5*一7 であれば, 入射角 のによらず, 入射した光が上

あれば, 入射骨9の値に
の境界面で全反射される。これから,。                    関係なく (3の結果の
15の <1.5*-1ニ1.25                      不等式を常に満たし。 全
1】     開量/I25計555/5証当228                反射がおこる。
華MOO Y 4ー 2 こうFL11、 11

Answer 1

理系の人

臨界角の時は、全反射していると考えることもできるし、全反射していないと考えることもできます。どちらでも構いません。その時々で都合の良い方を採用すれば良いと思います。
本問の解説では、「臨界角のときも反射する」としているようですね。別に「臨界角の時は反射しない」と考えて、≧ではなく>で答えても不正解ではないはずです。
臨界角の話に限らず、物理において境界値ぴったりの場合は考えないことが多いです。何故なら、「境界値ぴったり」の場合を作り出すことは物理的に不可能だからです。