• ベストアンサー
  • すぐに回答を!

光の速さは光の色(=波長)によって速度が異なるんですか?

光の速さは光の色(=波長)によって屈折率が異なる ということについて質問です。 屈折率は n = (媒質Aでの速さ)/(媒質Bでの速さ) で表され、波長が小さいほうが屈折率が大きいので 光というものは光の色(=波長)によって速度が異なると考えていいのでしょうか? そうならば、下記の光速の値: "宇宙の真空中における光速の値は 299,792,458 m/s(≒30万キロメートル毎秒)” は、光の平均的速さになるのでしょうか? よろしくお願いします。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数6
  • 閲覧数6443
  • ありがとう数15

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.4
  • Meowth
  • ベストアンサー率35% (130/362)

すみません 明確に答えてなかったので補足します。 光というものは光の色(=波長)によって速度が異なると考えていいのでしょうか? 真空中では 同じ 物質中では 異なる。 なお、蛇足ですが、物質中では 真空中より遅くなります。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

大変わかりやすかったです。 本当にありがとうございました。

関連するQ&A

  • 光の波長と屈折率について

    自然光をプリズムで分散させると、波長が短い光ほどよく屈折すること がわかります。これは波長が短いほど、媒質中を進む光の速さが 遅いことを意味しているかと思います。 では、高校教科書などにある、絶対屈折率の数値はどの波長の屈折率 を指しているのでしょうか。例えば水(20℃)では絶対屈折率が1.333とあ ります。波長によって屈折率が異なるわけですから、どの波長の光に 対する屈折率なのかを言及していなければおかしいかと思うのですが・・・ この点はどう考えればよろしいでしょうか。よろしくお願いいたします。

  • 光の屈折率について

    薬剤師国家試験の中の問題で、 図は光が等方性の媒質Aから媒質Bに入るとき、その境界面で進行方向が変わる現象を模式的に示している。これに関する記述のうち、正しいものはどれか。 ○媒質Bの媒質Aに対する屈折率(相対屈折率)nは入射光の波長によらず一定である。 という記述が誤りで、解説のところに「媒質Bの媒質Aに対する屈折率(相対屈折率)nは入射光の波長により変化し、波長が短いほど、屈折率は大きくなる」とか「媒質中の光の速度は、その光の振動数により 変化する。波長を変えると、振動数が変わり速度も変わるため、相対屈折率nは一定ではなく、変化する」とか「真空中の光の速度は波長に関係なく一定であるが、媒質中の光の速度は媒質中の密度及び光の波長により変化する」 とあるのですが、これはなぜでしょうか? ((僕なりに考えてみたのですが…)) ○V(電磁波の速度)=ν(振動数)×λ(波長)という式つまりλ(波長)=V(電磁波の速度)/ν(振動数)…(1)を利用する ○媒質A中での光速(VA)、媒質B中での光速(VB)は変わらないので、Vは変わらない ゆえに波長λは振動数νに反比例するつまり 波長λが小さくなると振動数νは大きくなる。 とまでは考えられたのですが、その後が分かりません。 どうか教えてください。 よろしくお願いします。

  • 屈折率と波長と周波数の関係について

    はじめまして。 ちょっと困っているので助けてください。 屈折率は入射光の波長に依存しますよね? 一般的な傾向として、波長が長くなると 屈折率は小さくなりますよね? それで、このことを式で説明しようとしたんですが、 屈折率は真空の光速と媒質中の光速の比なので、 n=c/v 媒質中の光の速度、位相速度は v=fλ で、周波数と波長に依存します。 ところが!波長と周波数は逆数の関係なので、 この二つの式を使ってしまうと 屈折率が波長に依存しないことになってしまうのです・・・。 どうかこのあたりの説明をおしえてくださいませんか。 よろしくお願いいたします。

その他の回答 (5)

  • 回答No.6
  • tetsumyi
  • ベストアンサー率27% (1479/5319)

真空中では光、重力波、ニュートリノなどが同じ光速です。 これは光の速度とは光が速度をもって移動している訳ではないことを示します。 光の速度とは物理現象が空間の離れた位置に影響を及ぼす時間のズレを示すものです。 光の速度を測定する時、実際は空間の時間との関係を測定していることになります。 物理現象を測定するとき結果的に何を測定しているのか間違っていることが時々あります。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

回答ありがとうございます。視点を変えてみることも重要なんですね。 大変参考になりました。

  • 回答No.5

まず、根本的誤解があります。 波の問題で、媒質とは「波を伝えるもの」です。 光は真空空間を伝わり、本来の速さc0で伝わる。 (実は、光は真空空間で、エーテルという媒質により波を伝えられている。 今回はテーマでないのでその点議論しないので、 そういうことだが、単に真空空間を伝わるでいい。) さて、光が水などの中を進む時、水などは光の波を伝える媒質ではなく、 「光の波の進行を妨害する障害物」。 便宜上、水などを媒質と呼んだりするが、本質は障害物。 それで、水などの物質は、光の進行を妨害して、光の本来の速さc0より遅くさせる。 波長の短い波は、振動数が高く振動が激しいので、一般的には、水などの妨害は大きく、速さはより遅くされる(屈折率がより大きく)。 繰り返しですが、 真空中の光速c0は、何の妨害もなく伝わる(厳密には伝えられる)速さ。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

回答ありがとうございます。 大変参考になりました。

  • 回答No.3

ガラスや水のような媒質内を通る場合の光速は屈折率に反比例し、波長が違うと屈折率も変わるので、結局、媒質内の光速は波長によって違うということになります。 しかしながら、真空中においては全ての波長において屈折率は1であって、光の速度は全ての波長において同じです。Cの値は平均値ではありません。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

大変参考になりました。 ありがとうございます!!

  • 回答No.2
  • Meowth
  • ベストアンサー率35% (130/362)

真空中での光速は周波数や波長に依存しません。したがって、真空中の光速は 質問にある一定値になります。 物質中では周波数または波長によって変化します。 光の速度は 1/√{εμ} ε 誘電率 μ 透磁率 ででますが、真空での誘電率 透磁率は一定です。 物質中では、誘電率 透磁率は周波数によって変わります

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

>>真空中での光速は周波数や波長に依存しません。 なるほど、光の速さが波長によって変わるのは、屈折率が1でない媒質中のなかでのことなんですね。 回答ありがとうございました。

  • 回答No.1
  • Willyt
  • ベストアンサー率25% (2858/11130)

同じです。問答無用です(^_-)

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

回答ありがとうございます。同じなんですね!

関連するQ&A

  • 周波数と波長の定義

    周波数(f)と波長(l)の積は光速(c)になるわけですが、これが媒質中の場合はどのようになるのでしょうか? つまり屈折率がnとすると媒質中の光速はncになるわけですが、これは周波数がn倍になったのか、それとも波長がn倍になったのかどちらなのでしょうか?

  • 何故赤っぽい光ほど波長が長いと言えるのか

    高校物理の教科書には、色別に波長の長さが書いてありますが、 何故赤っぽい光ほど波長が長いのかという説明が一切ありません。 波長の測定原理も書いてありません。 プリズムでの分光から赤っぽい光ほど屈折率が小さいことから 屈折の法則などの式をいろいろ立ててみても、どうも説明が つきません。 プリズム中の光は赤い光ほど屈折率が小さいことから、赤い光ほど プリズム中を進む速さが速いことはホイヘンスの原理によってわかります。 そのあとどう考えればいいのか、教えていただけますでしょうか? よろしくお願いいたします。

  • 光の速さって?

    白色光をクリスタルに当てると、 波長によって屈折する角度が異なるため 七色の透過光があらわれます。 と、聞いたのですが、 波長によって速さも異なるのでしょうか? 光速は常に一定ではないのでしょうか? 媒体がかわると速度もかわるのでしょうか? 真空中では、どの波長も速さは同じで、 空気中で異なるということなのでしょうか? と、言う疑問がわいてきたのですが、 教えてください。

  • 光の速度が一番速いのは真空中ですか?

    空中の人間が水中の物を観察するとき、光の経路が屈折しています。 これは、空中よりも、水中の方が光の速度が遅いため、水中の経路を短く、空中の経路を長くとることで、最短時間(=最高速度)で観察物と観察者を結んでいるからだ、と教わった記憶があります。 光の速度は、媒質の何に影響されるのでしょうか?  媒質の質量(密度)? 媒質の粘度? 媒質の硬度? 媒質の温度? 媒質の分子の分子量? アインシュタインの方程式から求められる光の速度は、真空中の速度だそうですが、真空中の速度よりも速い速度を達成できる媒質は考えられるのでしょうか? 空中の音速よりも、水中の音速の方が速いことから、「媒質の密度が高い方が波の伝達は速い」というイメージがありますが、光の(波としての)性質は、媒質の密度とどちら向き相関があるのでしょうか? 光速と媒質の関係に関して、知っておくべき事項などご教示いただければ幸いです。

  • 屈折率の公式n=c/vのn、c、vは何の略?

    屈折率の公式n=c/vでは nが屈折率 cが真空中の光の速度=光速 vが媒質中の光の速度 ということですが、このnとcとvはそれぞれ何かの略でしょうか。 屈折率は英語ではrefractive indexですが、なぜnになるのでしょうか。 cはceleritusまたはvelocity constantのcと聞きましたが、それでよろしいでしょうか。 また、媒質中の速度vは何の略でしょうか。 よろしくご回答のほどお願い申し上げます。

  • 光が進む速さ

    光が進む速さを秒速30万キロとします この世において、なぜ、その値になったのですか つまり それよりも なぜ遅くならなかったのですか なぜ、その値よりも早くならなかったのですか 30万キロよりも早かったり遅かったりすると、都合のわるいことがおきるのですか

  • 屈折率について

    参考書(新・物理入門)には、屈折率は媒質と光の振動数のみによって、決まると書いているのですが、ウィキペディアの記述によると、屈折率は波長に依存するとあります。これは、光速一定の下でということで宜しいですか。実際、赤光線と紫光線だと、波長の違いにより屈折率も違いますよね。

  • 波長の問題について

    波長の問題なんですが、 両端を固定した長さ5mのつなに定常波を作る。このとき波長が3番目に短い波(第三高調波)の波長を求めよ。 とあったのですが、3番目に短い波なんて求められるのですか?? 3倍振動を求めろという問題の間違いのような気もするのですが・・ その他にも クラウンガラスを赤い光と青い光が透過するときには、 屈折率が異なることが知られている。すなわち,それぞれの場合の屈折率は1.52 1.53である。この場合,ガラス中の光速はどれほど違うか計算せよ。 という問題があったのですが、そもそもクラウンガラスって何ですか?? かなり低レベルな質問でごめんなさい。。

  • 光の波長による屈折率の違いについて

    初歩的な質問ですみません。 レンズの色収差などでよく耳にしますが 質問は何故、波長によって屈折率の違いが起きるのかということです。 例えばレンズに光が入った時、青色の波長の光と赤色の波長の光とでは 青色の方が屈折率が大きいですよね。 それを証明する方法を教えていただければと思いまして よろしくお願いします。

  • 光の速度を教えてください

    空気中の光の速度についてデータを求めています。 温度等の変化で速度が変わると思いますが、どれぐらい変わるのか知りたいのです。 速度(屈折率や波長でも可です)を決めるパラメータと速度の表、計算式等ありましたら、ポインタでも結構ですのでお教えください。