Question

寧々

全反射するsinαの範囲を求める問4について質問です。油と空気の間で全反射するために、
(ⅰ)水→油で全反射しない
(ⅱ)油→空気で全反射する
という2段階で考える必要があると考えたのですが、解答にはそもそもαは90°未満だからsinα＜1と書いてありました。
1/n1＜sinα＜n2/n1で間違えたのですが、この考え方の間違いを指摘していただきたいです。
よろしくお願いします🙇‍♀️

問2 sina, の値はいくらか。 n, を用いて答えよ。(3点)
がつく
空気(1)
次に,水槽の水の上に屈折率 n,の油を静かに注ぎ込み, 図2のよ
うに,水の層の上に一定の厚さの油の層をつくった。このとき, Sか
ら出た光は,水と油の境界面,および, 油と空気の境界面で屈折して
空気中へと出ていった。
油(n2)
ひ2
水(n)
a:
光源S
問3 水と油の境界面での光の屈折について述べた次の文章中の空欄
に適する式を答えよ。(各2点計8点)
図 2
4
水中,油中,空気中での光の速さをそれぞれひ,ひs, cとして, ひぃ V2を c, n, n
のうちから必要なものを用いて表すと
1=| 1
となる。よって, 水に対する油の相対屈折率 np を, n, ngを用いて表すと
02=
2
01
N12
3
02
となる。また,水に対する油の相対屈折率 n,2は, 水と油の境界面への光の入射角aと
屈折角yを用いて表すと,
12=| 4
とも表されることから
3
の関係が成り立つことがわかる。
4
三
(難問 問4 Sから出た光が油と空気の境界面で全反射して空気中に進まないための sina
の値の範囲を,n,, n2, 1 のうち必要なものを用いて答えよ。(3点)

4.
4
ni
STnd
luus
ha
nI
8
問4
2階)水→油 飯射しない
t7) 5肉っ頭
* STndと SThYa関体
年反対する。
STnd
るり
ni
ha sin g0°- ne sinBc
1 he n Be'
ha=nisinDc
hosinre nigTna
n2
STnre l ma. tl.
ne
h2
STnBe=
h」
く人u45
12
へ
nd <
の
STua>
h2
n
L hz
hz ni
STnd>
STnd
ぐ
/3
STnd> L
7
の
aは α<90°なので 37m以く1
あて <
<sindく/
平均点:7.1
総合得点
今のきみの
実力は?
17/2
得点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12
13
14
15
16
17
18 19 20
偏差値
35 37 40 42 45 47
50 52 55 57 60 62 65
67
70 72 75 77 80 82
GTZ
C3 C2C1
B3
B2
B1
A3
A2
A1
S3
S2
S1
解説冊子 49 ペーシ

屈折率 波 全反射

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

暇つぶし

水より油の屈折率が高いということを暗黙に使っているんでしょうね。
つまり、n1 < n2 より 1 < n2/n1 となって、 α＝90° が許容されてNG。
ちょっと不親切な問題ですね。
自分だったら
1/n1 < sinα < min(1, n2/n1)
と答えます。

寧々

なるほど、そうですね！回答ありがとうございました。助かりました！