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物質の屈折率と密度の関係

Hikaru99の回答

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  • Hikaru99
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回答No.4

音波の場合は、空気中よりも、固体などの硬い物質を進むときの方が速く なります。音波の速さ 金属などの物体>水>空気 というようになりま す。しかも音波が伝わるには媒質が必要です。光の場合は、真空中も伝わ るように媒質は必要としません。同じ波なのにも関わらず、真空が一番早 く、物体中の速度が遅くなります。このことを理解するためには、光が電 磁波であるということに注目して、電磁波について知識を深める必要があ ります。 プリズム分光をした場合に、赤い光よりも、紫の光の方が大きく屈折しま す。紫の光の方が振動数が大きいからです。この質問を正しく理解するに は分極とか誘電率とかの知識が必要になってきますが、イメージ的には、 sanapayatさんが言われているような感じでも良いでしょう。 X線のように振動数が極めて大きい電磁波の場合には、電子が振動におい ついていけずに、分極が起きません。屈折率は 1に近くなります(1より やや小さい)。 理化学辞典を調べましたら、「波」、「波の速度」という項目のところに 多少詳しく説明されています(少し難しい説明でした)。 紹介した参考資料の中では、理化学辞典以外の参考資料には、直接的な説 明はありません。物理のABCでは屈折に関する、粒子説と波動説での説 明が解説されています。光と色の100不思議の方は、全般的な話ですか ら、あまり詳しい解説はありませんが、紹介したURL(この本の読者サポ ートページ)には、広く光と色の参考資料やURLなどが紹介されています。

sanapayat
質問者

お礼

音波と電磁波に関する詳しいコメント有難うございます。 音波と電磁波の物質に対する応答には違いがあるのですね。 光の振動数が大きいほど大きく屈折する=速度が遅くなる、ということは、物質中の電子が入射波の振動にしだいについていけなくなるため、と考えればよさそうですね。 X線が物質に分極を起こさないことは、X線が可視光に比べて物質を透過しやすいことと関係があるのでしょうか。 分極・誘電率の振動数依存性など、勉強すべきことが増えてきたのでこれから考えてみます。。

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