臨界角とは、水やガラスから空気へ進む光で、これより入射角\が大きくなると全反射\が起こる、という境目の角のことです(発展)。
| 入射角 | 起こること |
|---|---|
| 臨界角より小さい | 一部が屈折\して空気へ出る |
| 臨界角ちょうど | 屈折光が面にそって進む |
| 臨界角より大きい | 全反射\する |
水やガラスから空気へ向かう光だけで考えます。光ファイバーが光を遠くまで運べるのは、内部で入射角を臨界角より大きく保ち、つねに全反射\させているからです。
ポイント 臨界角は「全反射\が始まる角」。水・ガラス → 空気の向きでだけ考える。
臨界角 とは、光が屈折率の大きい媒質から小さい媒質に進むとき、屈折角がちょうど 90° となる入射角です。()で求まります。
| 境界 | 臨界角のおよそ |
|---|---|
| 水 → 空気 | 約 49° |
| ガラス → 空気 | 約 42° |
入射角が臨界角を超えると全反射が起こります。たとえば水中から斜めに水面を見ると、ある角度より浅いと外が見えず鏡のようになるのは、この臨界角を超えて全反射しているためです。
ポイント 屈折率の差が大きいほど臨界角は小さくなり、全反射が起きやすい。だからダイヤモンド()は臨界角が小さく、内部で何度も全反射してきらめく。