ストローを水を入れたグラスに入れると、ストローが曲がって見えます。ストローから発せられた光は、水から空気へと通過する際に曲がります。これが屈折、つまり光が媒質間を通過する際に曲がる現象です。光が曲がるのは、光が異なる物質中を異なる速度で進むためです。水中では空気中よりも遅く、ガラス中では水中よりも遅くなります。光が媒質に斜めに入射すると、速度の変化によって光の方向が変わります。この角度の関係はスネルの法則で表されます。入射角の正弦と屈折角の正弦の比は、特定の媒質の組み合わせに対して一定です。この定数を屈折率と呼びます。

屈折は多くの光学現象の原因です。レンズは光を屈折させることで機能します。凸レンズは光を内側に曲げて集束させ、凹レンズは光を外側に曲げて拡散させます。人間の目は角膜と水晶体を通して光を屈折させ、網膜に集束させます。屈折は、温度の異なる空気層を通過する際に光が曲がることで蜃気楼を引き起こす原因にもなります。太陽が地平線の下にあるにもかかわらず、地平線の上に見えるのも屈折が原因です。屈折は光ファイバーでも利用されており、全反射によって光がガラス繊維の中を導かれます。屈折は光の最も重要な性質の一つです。

屈折に関する事実

• 定義。 媒体間の光の屈折。
• 原因。 光速の変化。
• Law. スネルの法則は角度と屈折率の関係を表します。
• レンズ。 屈折による作用。
• アプリケーション。 眼鏡、カメラ、光ファイバー、蜃気楼。

屈折と反射は同じではありません。屈折は光が媒質を通過する際に曲がる現象であり、反射は光が表面で跳ね返る現象です。