全反射

ぜんはんしゃ

光が屈折率の大きい媒質から小さい媒質へ進むとき、入射角がある角度以上になると、光がすべて反射して外へ出なくなる現象。

このときの境界の角度を臨界角という。

水の中から空気の方を見上げると、ある角度までは外の景色が見えるが、それより大きい角度になると鏡のように反射してしまう。

つまり、光が外に出ようとしても、途中で全部跳ね返されてしまう状態である。

イメージとしては「外に出られなくなって、全部内側に戻る光」と考えるとよい。

スネルの法則より、

\[n₁ sinθ₁ = n₂ sinθ₂\]

\(n₁\)：入射側の屈折率
\(n₂\)：屈折側の屈折率
\(θ₁\)：入射角
\(θ₂\)：屈折角

臨界角 \(θc\) では、屈折角 \(θ₂\) が90°になるので、

\[sinθc = n₂ / n₁\]

（ただし \(n₁ > n₂\) のときに限る）

分野：波