「時刻t=t」ってなんなの!?

どーも、まっちゃんです。

このタイトルと同じ疑問を持った方は多いのでは?

「時刻t=t」とか「座標x=x」がどんな意味を持つのか考察していきます。

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屈折率

Q.屈折率とは何か?

A1.「波の進みづらさ(遅くなる度合い)」を表した量

A2.「波のパラメーターが変化する度合い」を表した量

て、媒質Ⅱはどれだけ進みづらいか(速さが小さくなるか)」と定められた量です(式21)。 このとき、「媒質Ⅰを真空」に設定したときの媒質Ⅱの相対屈折率を「媒質Ⅱの絶対屈折率」とよびます。 もう一度、「媒質Ⅰを真空に設定したときの媒質Ⅱの相対屈折率」を「媒質Ⅱの絶対屈折率」とよびます。 例えば、「ガラスの絶対屈折率が1.8である」と書かれていれば、「ガラスは真空に対して1.8倍進みづらい (光の速さが遅くなる)」と捉えて良いです。 

「片方の媒質を真空に固定したときの屈折率」を「絶対屈折率」とよぶのだなと思ってくれればよいです。 ただし、絶対屈折率は「光」のときにだけ扱う量です。音波や水面波などでは扱いませんので注意! ※そもそも、光以外の波は真空中(媒質のない空間)を進むことができないので、扱うことができない。  Q.なぜ光のときだけ、〝真空″に対する屈折率を考えるのか? 

A.相対屈折率は文字通り「2つの媒質の相対的な量」なので、媒質となる物体(水とかガラスとか油とか)が 変わるごとに、値も変わってしまいます。そこで、「基準となる良い媒質はないか?」と昔の人は考え、 「真空」を選びました。「ガラス」などの物体は、製品ごとに微妙に相対屈折率の値が変わってしま いますが、「真空」ならば、絶対にブレることなく、屈折率を定めることができそうですよね。 こうして、「真空を基準とした屈折率」を「絶対屈折率」と決めました。 

★「光」という謎多き波★  

光は「波」の性質を持ちます。なので、光は「波の一種である」と考えられています。 ただし、光は他の波と大きく異なり、「媒質がなくても伝わる」という性質があります。 通常、「波」は「媒質(波を伝える物質)」が必要です(「水」とか「空気」とか)。 しかし、「光」だけは宇宙空間のような「真空中(媒質のない空間)」でも伝わります。 これがなぜなのかはいまだ良く分かっていません。中世の頃は「エーテル」とよばれる「特殊な媒質が空間を 満たしている」という考え方がありましたが、いまだエーテルは発見されていません。 現時点では「光は媒質が無くても伝わる特殊な波である」と受け入れて考えていきましょう。 ★「光速」の測定★  

知っての通り、光は凄まじく大きな速さで空間を伝わります。かつて、多くの科学者が光の速さを測定しよう として失敗しましたが、その中で、初めて精密に測定したのが「フィゾー」です。