光とは(Ⅵ)

8. 屈折率

8.6 全反射

8.6.1 原理

前号において,屈折の法則について説明したが,屈折率の高い媒質から小さい媒質へ光を入射させる時,入射角をどんどん大きくしてみよう。屈折角は入射角よりも必ず大きくなるから,図1.22に示すように,ある入射角で屈折角が90°になり,その入射角よりも大きな角度で入射した光は,屈折率の小さい媒質へ透過できなくなる。
この角度を臨界角と呼び,スネルの法則から次のように求まる。

(1.21)

図1.22 全反射
図1.22 全反射

ここで,n1は入射側の高い屈折率,n2は透過側の低い屈折率である。例えば,水(n1=1.333)から空気(n2=1.000)へ光が入る時の臨界角は48.6°である。

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