質問: 屈折率について ガラスの透過率の測定を行っています。光の散乱や吸収は無視します。 透過率はガラスの反射率で変化すると知りました。 また、反射率は屈折率によって変化するとも知りました。 このとき、屈折率は複素数だそうです。 屈折率は複素数で考えないといけない理由を教えて下さい。 また、ガラスへの入射光の角度から、屈折率を求める式を教えて下さい。
回答: >屈折率は複素数で考えないといけない理由を教えて下さい。 吸収を無視するのであれば、屈折率は実数になります。したがって、吸収が無視できる材質の反射率計算においては、屈折率を複素数で考える必要はありません。 複素屈折率の虚部は焦衰係数と呼ばれ、光の吸収による減衰を表す量です。吸収を無視できない一般の材質の反射を考える場合、複素屈折率を考えなければならない、つまり光の吸収を考慮にいれなければならない理由は以下の通りです。 ・光とは、電磁波であり、それが通過する点では電場と磁場が時間変動する ・物質に光があたると、時間変動する電場で物質中の電荷が揺さぶられる ・電荷が揺さぶられると、あらたな電磁波が生じる ・あらたに生じた電磁波のうち、もとの電磁波と同じ進行方向に進み物質から出て行くのが透過波であり、反対向きに進んで物質からでていくのが反射波である ・反射率とは、入射波と反射波の強度比である ・光(電磁波)はエネルギーを持つ ・もし物質中で光の吸収がなければ、エネルギー保存則から反射波と透過波のエネルギーの和は、入射波のエネルギーに一致する ・もし物質中で光の吸収が生じるならば、吸収の分だけ反射波と透過波のエネルギーの和は減少する ・したがって、反射率には吸収を考慮する必要がある>また、ガラスへの入射光の角度から、屈折率を求める式を教えて下さい。 ガラスへの入射光の角度は、光をあてる人が自由に選択する事が出来る量です。したがって、この量だけから屈折率を求める事はできません。