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記事ソース/行路と光路†これはrst2hooktailの記事ソース保存・変換用です(詳細). コンバート公開・更新メニュー ▼▲記事ソースの内容======================================== 行路と光路 ======================================== 光が進む距離を表す言葉には,「行路」と「光路」の2種類があります. どちらも「こうろ」と読むためか,「同じもの!?」と思いがちですが,実は別物です. その違いを説明していきます. 真空中では --------------------------------------------------------------- 真空では,光は(当たり前ですが)光速 $c$ という速さで進んでいきます. .. image:: tomo-kouro-fig1.png 長さ $L$ を進むのにかかる時間 $t$ は, <tex>t=\frac{L}{c} \tag{1}</tex> となります. 物質中では --------------------------------------------------------------- 屈折率 $n_A$ の物質Aを考えます.今度は光の進む速さが変わりますね. 屈折の法則_ より, この物質中での光の速さ $v_A$ は, <tex>v_A=\frac{c}{n_A}</tex> と求まります. .. image:: tomo-kouro-fig2.png 長さ $L$ を進むのにかかる時間 $t'$ は, <tex>t'=\frac{L}{c/n_A}=\frac{n_AL}{c} \tag{2}</tex> と書けることが分かります.(1)と(2)を比較してみると, 物質A中を走る光の距離が,真空中での距離 $n_AL$ に相当することが分かります. 行路と光路 --------------------------------------------------------------- 光の走る距離,すなわち $L$ のことを「行路」と呼び, $n_AL$ つまり「屈折率 $\times$ 行路」のことを 「光路」と呼びます.光路は真空中の光にとっての行路ということになります(真空中を進む光では,「行路 $=$ 光路」となります). 光路を計算してみよう ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 以下の表では,3つの物質について空気に対する 屈折率_ を紹介しています. 波長 $656.3[{\rm nm}]$ の光が,それぞれの物質の中を $2[{\rm m}]$ 進む時の, 光路を求めてみてください.空気の屈折率は $1$ とします. .. image:: tomo-kouro-fig4.png .. _屈折の法則: http://www12.plala.or.jp/ksp/wave/snell/index.html .. _屈折率: http://www12.plala.or.jp/ksp/wave/snell/index.html @@reference: 国立天文台,理科年表 平成16年(机上版),丸善株式会社, 2003, 物97(447), 462107332X@@ @@author: tomo@@ @@information: イラスト:崎間@@ @@accept: 2005-06-01@@ @@category: 波と振動@@ @@id:kouro@@ |