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屈折について

ある媒質からそれとは異なる媒質に波が、ある角度で進入すると屈折が起こることを習いました。その時、波の速さや波長が屈折率に応じて変わることは理解できました。しかし、振動数はなぜ変化しないのですか?

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  • 回答No.4

簡単に言うと変化する理由がないからです。 屈折率が異なるという場合、そもそも屈折率とは誘電率の関数であり、誘電率というのは平たく言えば、電磁波がある振動数で入ったときに物質がそれに追従出来ず、電磁波の位相が進んだり遅れたり、あるいは吸収したりする程度を表した指標であると思えばよいでしょう。 つまり屈折率はそういう程度を表した指標です。 でも振動数について言えば一秒に何回電場が振動しているのかということであり、これは物質に入ったからと言って変化する理由がありません。 だからです。 もっと厳密にいうと電場に対して線形に応答している限りは振動数の変化は生じません。 ただ非線形現象などではこの変化が生じることがあり得ます。

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  • 回答No.3
  • mikeyan
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境界面では境界条件が存在します。 入射波の条件によらず、境界条件を満たすには、屈折する波も 反射する波も振動数は変化することはありません。 ただし、非線形な媒質の場合は、 そうでないことがあったと思います。

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  • 回答No.2
  • Willyt
  • ベストアンサー率25% (2858/11130)

媒質が変わる境目に立って観測している人がいたとします。そこへ振動数1の波がやって来ると1秒に一回山を観測しますね。その境目から一定の距離だけ波の進行方向に隔たったところにもう一人の人が観測しているとします。境目の観測者を通過した波はこの人のところへは違った速度で波が到達しますが、山がやって来る間隔はやはり1秒ですよね。それは振動数が変わらないということに他ならないですね。  貴下の疑問はなかなかいい疑問だと思いますよ。原理は理解するものではなく、受け入れるしかないものなのです。ご心配なくね(^_^)

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  • 回答No.1
  • omi3_
  • ベストアンサー率24% (254/1030)

電磁波の周波数(振動数)が変わることは自然界にはありません。 ドップラーは、そう観測されるだけなのです。 このての机上の空論的疑問が多いですね。 ふしぎだなぁ。 原理が理解できてなくて、テストの問題だけ答えてるからでしょうね。 なんか、もぐらたたきをしている感じです。

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