入射角iの光は境界面で一部は反射し一部は屈折する。
入射角 i 屈折角 r 物質Aの屈折率 n1 物質Bの屈折率 n2、とすると
sin(i)/sin(r)=n1/n2 sin(r)=(n2/n1)sin(i) ∴r>i
iが大きくなるとrも大きくなり、ついにrが90°になる。すなわち屈折光は境界面すれすれとなる。
このときの入射角を臨界角という。臨界角iは、
sin(i)=n1/n2 であたえられる。
水の屈折率は1.333、空気の屈折率は1、なので
sin(i)=n1/n2=1/1.333=0.750 0.750=sin48.5° で、
水と空気では臨界角は48.5度となる。
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