【1】2022年 青山学院大学 理工 改
以下の文章中の (1) から (6) の空欄を補え。 ただし, (6) は選択肢から選べ。
(I)
真空中での光の速さをc, 屈折率n (1) の物質中での光の速さをvとすると, v=(1) となる。
このため,物質中を光が距離 l 進むのにかかる時間は, 真空中の距離 (2) を進む時間と等し
くなる。 距離 (2) を光路長と呼ぶ。
(II)
図のように, 真空中に屈折率n (> 1) の物質が置かれており, 真空から入射角iで入射した平行
光線が、 屈折角rで屈折する場合を考える。 このとき, (3) という関係が成り立つ。
FC
②全て屈折する
⑤ 逆向きに屈折する
B
D
真空
物質
図 3-1
これは,以下のように理解できる。 平行光線の波面が図のAB に到達し, その後Aで物質に入
射した光線はすぐに屈折し C へ到達する。 一方Bを通過した光線はDで物質に入射する。そ
の後、波面が CD に平行な平行光線となって物質内を伝わっていく。 このとき, A から Cへ到達
する光の光路長と, B からDへ到達する光の光路長の差は, AD間の距離dを用いて,(4)と表
される。 平行光線の波面が CD に平行であるためにはこの光路長の差が0でなければならない
ことから, (3) が導かれる。
次に、この物質側から光を入射角iで入射した場合を考える。 (5) が成り立つとき、屈折角r
がちょうど90°となる。 これよりも入射角を大きくすると, 光は (6)
(6) 選択肢
① 吸収される
④ 止まる
③全反射される
⑥物質の表面にそって進む
