プリズムの全反射

プリズムの全反射

プリズムについて説明する前に光の屈折について説明しなくてはなりません。

空気とガラスの境界を光が通るときに、光が曲がります。これを光の屈折と呼んでいます。(正確には屈折率が異なる媒質を・・・という説明になりますが、専門的過ぎるので割愛させてください。)

今ひとつピンとこないかもしれませんが、ガラスを水と置きかえて考えるとわかりやすいかもしれません。水面にさしてある棒が曲がって見えることがありますよね。下の写真は水面にさしこんだ割り箸ですが、曲がって見えます。これも屈折の作用です。

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下の図をご覧ください。青の矢印の光や、黒の矢印の光は、屈折して空気中に飛び出していますが、赤の矢印の光は、角度がないため、再びガラスの中に反射しています。この反射をプリズムの全反射と呼びます。全反射とは、すべての光が透過せず、反射することです。

スキューバダイビングや素もぐりで、海底から水面を見るとき、真上の水面の向こう側には空が見えますが、ななめ上にある水面は鏡のように銀色に反射して、水面の外の景色が全く見えません。これも全反射の作用です。

この全反射の作用を使うと、ガラスを鏡のように使うことができます。双眼鏡のプリズムは、この全反射を利用して、光を何度も反射させています。