書記が物理やるだけ#371 光の反射・屈折の利用

今回から光学について，以前扱った分野と絡めながら扱っていく。

問題

幾何光学の簡単な問題は高校物理で扱っている。

説明

スネルの法則は，以前にフェルマーの原理から導出した：

プリズムとは，光を分散・屈折・全反射・複屈折させるための光学素子である。

アッベ屈折計は，全反射を用いることで試料の屈折率を求めることができる。

光ファイバーは，全反射により離れた場所に光を伝える伝送路である。

解答

頂角aのプリズムに対し，2回の屈折に対し加法定理を用いて振れ角δを示すことができる。

最小振れ角は微分=0により求めていく。

アッベの屈折計について，スネルの法則からなる方程式を解くことで屈折率が求められる。また，a=90°のものをプルフリッヒの屈折計という。

光ファイバーにより光を伝送するには，管内で全反射を起こす必要がある。

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