問2 sina, の値はいくらか。 n, を用いて答えよ。(3点)
がつく
空気(1)
次に,水槽の水の上に屈折率 n,の油を静かに注ぎ込み, 図2のよ
うに,水の層の上に一定の厚さの油の層をつくった。このとき, Sか
ら出た光は,水と油の境界面,および, 油と空気の境界面で屈折して
空気中へと出ていった。
油(n2)
ひ2
水(n)
a:
光源S
問3 水と油の境界面での光の屈折について述べた次の文章中の空欄
に適する式を答えよ。(各2点計8点)
図 2
4
水中,油中,空気中での光の速さをそれぞれひ,ひs, cとして, ひぃ V2を c, n, n
のうちから必要なものを用いて表すと
1=| 1
となる。よって, 水に対する油の相対屈折率 np を, n, ngを用いて表すと
02=
2
01
N12
3
02
となる。また,水に対する油の相対屈折率 n,2は, 水と油の境界面への光の入射角aと
屈折角yを用いて表すと,
12=| 4
とも表されることから
3
の関係が成り立つことがわかる。
4
三
(難問 問4 Sから出た光が油と空気の境界面で全反射して空気中に進まないための sina
の値の範囲を,n,, n2, 1 のうち必要なものを用いて答えよ。(3点)
