物理 見かけの深さの問題

質問

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1436882109
url先にある問題の回答で入射角を分母にしているのですが理由がわかりません。
なぜ入射角は分子ではないのでしょうか?
解説よろしくお願いします。

回答No.1

info22_ · ベストアンサー

点光源から光線が出て液体表面に来て、液体の外に出る光線を見るわけですから、光線が液面に到来する方の角θが入射角、液面から外に飛び出して進行する光線が透過する角が屈折角εとなります。
なので、屈折の法則の式が液体側が入射角θで屈折後の外に出た光線の方の屈折角がεになります。
この光線の進行方向を液体の外から、液体の中へ進むよう逆にしても、同じ経路を通ることは分かりますね？

そうだとすると光線を逆進させた場合は、εが入射角、θが屈折角になります。と考えれば
　屈折率n=1.5=sinε/sinθ
となりますね。なので屈折の法則で入射角、屈折角が分子、分母のどちらに来るかは、スネルの法則
　屈折率n(A→B)=sin(θ_A)/sin(θ_B)=V_A/V_B
で光線が媒質A側から媒質B側に入射し、屈折していく場合、入射角をθ_A
,屈折角をθ_Bとすると、そのsinの比は媒質A,Bにおける光線の波の速度V_A、V_Bの比V_A/V_Bに等しくなるというのがスネルの法則です。

屈折率n(A→B)>1であれば V_A/V_B=n(A→B)>1でV_A>V_Bであることを意味します。
また、sin(θ_A)/sin(θ_B)=n(A→B)>1でもあるので
θ_A＞θ_B　となることも意味します。
光線を逆進行させた場合はスネルの法則の分子と分母が入れ替わり、
屈折率は逆数になります。n(B→A)=1/n(A→B)

このあたりをしっかり復習し、どちらを入射角、屈折角と考えるかは、屈折率の1より大きいか、小さいかや入射光の光線の速度比と関連付けて、確実に覚えておきましょう。

スネルの法則
ttp://ja.wikipedia.org/wiki/スネルの法則
(直接リンクをはれないので先頭にhを補って参照のこと)

屈折の法則
参考URL参照。

参考URL：

http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/2-1-0-0/2-1-3-3kussetunohousoku.html

回答No.2

yoshi0g3

水面で光が屈折するしくみがわかればイメージできます。