光が空気から水に通過するときにどのように屈折するかについての専門家であるため、知っていることをあらゆる媒体を通過する一般化された波に拡張することができます。 屈折率を知っている限り、波がいくつかの複雑な層状構造を通過する経路を記述することができるはずです。 (ここに行く場所を参照してください? 地球は、地震波が通過する層からなる大きな物質と考えることができます。,

言い換えれば、上記の式は、波が材料1から材料2に通過する場合、入射角と屈折角(φ1とφ2)のサインの比は一定の数になり、この定数は、波の透過速度の比に等しいと言われている。二つの材料(v1とv2)だけでなく、二つの材料(n1とn2)の屈折率の逆比。,

この式がグラフィカルに意味するものの図を以下に示します。

上の図では、光線が空気から水に渡ります。 入射角度θ1で水に入り、屈折角がθ2になるように法線(点線)に向かって曲げられます。 角度の正弦の比は、二つの材料(v1およびv2)の透過速度の比およびそれらの屈折率の逆比に等しい。

うまくいけば、これはちょうど私たちがやったラボの実験から鐘を鳴らします!, 私たちの実験では、私たちの二つの材料は、ちょうど上の図のように空気と水でした。 空気は1(n1=1)の屈折率を有し、水は1.33(n2=1.33)の屈折率を有する。

Nitpicker Alert

さて、実際に真空の屈折率は1です。 室温、圧力および湿気の空気に約1.0003の屈折率があります。 この不一致を解決するために行ったものよりも少し精度の高い実験的なセットアップを設計する必要があります。,

これは、Snellの法則を使用して、入射角sin(θ1)の正弦を屈折角sin(θ2)の正弦で割ったものが、常に1.33/1の二つの屈折率の比に等しくなることを計算できることを意味します。 これは私たちの実験で確認したものです。 イェーイ! サイエンスワークス

これはまた、空気を通る光の速度と水を通る光の速度の比が1.33に等しいことを知っていることを意味します。

自分でクイズ!

空気を通る光の速度は3x108m/sです。,

自分で試してみて、ここをクリックして答えを見てください

答え:

水を通る光の速度は約2.26×10^8m/sです。3×10^8を1.33で割って答えを得ました。