shimojik
しもじま
記事
屈折率の理解
屈折率って何か分かりにくいなって思ってたんですけど、多分これですね。
屈折率というのは、屈折率が大きくなればなるほど速さが小さくなるっていうこの逆の関係になってるっていうのが、この分かりにくさのすべてなんじゃないかと思います。
実際にこの速さだけじゃなくて角もそうなんですけど、この屈折角もそうなんですけど、屈折率が大きくなるということが他の要素が小さくなるというこの逆の関係性みたいな、逆の方向性みたいなこれが分かりにくさなんじゃない。
だから逆に言うと、だから逆数にしてるんだなっていうその逆の方向向いてるから逆数にしてると思えば、これでスッキリしたんじゃないかなと思います。
屈折率と速さの関係
例えばその速さが3メートル毎秒で波が進んできて、それが倍数入って2メートル毎秒になりましたっていうこれは3に対して2になったので、66%になりましたという表現をするのが自然な感覚だなと僕は思ったんですけど、そうではない。
屈折率というのを表現するにあたっては、その屈折率が大きくなったから大きいものに入ったから、速さが遅くなったという表現になるので、2の屈折率ではなくこれを2分の3つまり1.5というその屈折率だと、もともとよりもその進みにくくなったと屈折すること進みにくくなったということで、1.5の進みにくさ屈折度合いみたいな表現をしたいということで、2分の3にするしかないということかなと思います。
屈折率と角度の関係
そう考えると屈折角もなんかうまいことを言ってるなぁと思ったのは、ここら辺も整合性取れてるなっていう意味でこれが由来とかではないと思うんですけど。
屈折角って培出に対して垂直な線を引いてそこからの角を見るじゃないですか。
あれもそっちである必要性は何?みたいなのもあると思うんですけど、そっちなの?っていう培出の方からの角を見ればいいんじゃないの?みたいなのも多いんですけど、これここでも整合性が取れてると、何でかっていうと、屈折率が大きくなるほど角がさっき言った速さは遅くなると、屈折率が大きくなるほど速さは遅くなる小さくなる。
じゃあ同じように他のやつも屈折率が大きくなるほど小さくなるって表現ができると、一緒のイメージで持ってる一緒の式で表せる一貫性があるように見えるわけですよ。
とすると屈折率が大きくなった時に角が小さくなるように表現するにはどうしたらいいかというと、実際にサインで取るわけですけど、この角をまさにその垂直、培出に対して垂直な線を引いた時のそこからの角を取って、そのサインにすれば屈折率が大きい時にはここが小さくなるわけですよ。
屈折率が小さくなるとここが大きくなるわけですよ、ということになるので、ここもうまくリンクしてるなということだというふうに考えるとすごくスッキリしましたね。
屈折率の理解のまとめ
ということは屈折率っていうのが見てるそれぞれの要素、速さとかあとは今の場合の角とかですね、っていうこととリンクさせる時に方向性が逆だから逆数にして、1.3が2になったことを1.5と表現するというために逆数にしているんだなという理解でスッキリするかなと思います。