質問: 屈折率が低い媒質から高い媒質に光が入ろうとした時に起こる反射はどうして固定端反射なんですか?
回答: 固定端というのは文字通りロープを壁に固定して送った波が位相反転してすべてが戻ってくる現象です。ですから低い方から屈折率が無限大の媒質に入った時にはそうなります。屈折率の大きな媒質での波動のエネルギーは大きくなるので、ロープでいうと密度の軽いロープの先に重いロープをつなげた場合と同じになります。つないだロープが無限に重い場合が固定端です。 位相だけに着目すると、反射面での振幅の保存を考えると 入射波振幅A+反射波振幅B=透過波振幅C で与えれますが、振幅C>AではCの方が入射波よりエネルギーが大きくなるためエネルギー保存を満たせません。そのため可能性はB<0なることです。これは「反射波は入射波と逆位相」であることを意味します。これは固定端反射のときと同じです。