記事ソース/行路と光路 - 物理のかぎプロジェクトWiki

新規

編集

添付

変更点

トップ

メニュー

間違い報告

現在 13 名がオンラインです。

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

最近コンバートされた結果： HTML， PDF， TeX

公開・更新メニュー ▼▲

記事ソースの内容

ソースのテキストファイルを表示

========================================
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@@

物理のかぎプロジェクト

メニュー

最新の25件

記事ソース/行路と光路†

コンバート

公開・更新メニュー ▼▲

記事ソースの内容