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幾何光学
幾何光学とは物質中の光の進む線の性質のみを幾何学的に研究する光学の分野であり、基本概念には、例えば、反射、屈折、伝達、吸収、および拡散等があります。
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反射光線が物質の表面に接すると反射は起こります。 法則上、一般的には入射角と反射角は等しいものですが、表面の品質によっては、屈折性のあるもの(表面が研磨されたもの)、拡がるもの(表面が粗いもの)、または拡散するものになる可能性があります。 |
屈折ある物質から来る光線が他の物質に入ると屈折が起こります。角度と速度の変化が起こり反射が起こります。 屈折は２つの要素によって発生します。: 光線の入射角と物資の屈折率の２つの要素です。 屈折率は物質中の光の速度と真空中の光の速度の比率によって決まるものです。 例えばダイヤモンドの素晴らしい煌きはダイヤモンドの高い屈折率によって引き起こされます。 ダイヤモンドは最も屈折が起こる光学物質です。 |
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全反射光線が高屈折率を持つ物質から低屈折率を持つ物質に移る時、通常より大きく屈折が起こります。この角度が大きくなると、最終的に前方の全ての光がそれ以上屈折出来ず反射するポイントに達します。 この現象は例えば、光が長距離を移動しなければならないファイバー・オプティックス等で使用されます。 |
伝達光線が目的物を通過する時、それは伝達と呼ばれます。 光の伝達に影響する現象は、反射と、屈折と、吸収と拡散です。 それらがどのくらい影響するかは目的物の特性と表面品質に依存しています。
吸収と拡散多くの物質が特定のある一定の放射線領域を吸収します。 通常、吸収された放射線は熱に変換されます。 吸収の度合いは物質の厚さと吸収成分の濃縮によって定められます。 光線が粗野な表面を打つと、それは多方向に反射されるか、または伝導されます。 これは、拡散または四散と呼ばれています。 光の波長と比べて、拡散の量は物質とその物質の大きさと拡散粒子の形状の間の屈折率の違いにより決定されます。 |
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