直感的理解

速い媒質から遅い媒質に波が斜めに入ると、波面の端の方が先に遅くなるため進行方向が法線側に曲がります。屈折角は入射角より小さくなります。

振動数 \(f\) は変わらないので、波長は速さに比例して変化します（遅い媒質では波長も短い）。

✏️ 求めるもの

屈折の法則を文字式で表すこと、具体的な値（入射角 \(\theta_1\)・速度比）が与えられたときの屈折角 \(\theta_2\) と波長 \(\lambda_2\)。

👀 観察のポイント

🔧 使う道具

屈折の法則：\(\dfrac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2} = \dfrac{v_1}{v_2} = \dfrac{\lambda_1}{\lambda_2}\)
振動数不変：\(f_1 = f_2\) なので \(\lambda \propto v\)

屈折角：\(\sin\theta_2 = \dfrac{v_2}{v_1} \sin\theta_1\) から \(\theta_2\) を逆三角関数で求める
波長：\(\lambda_2 = \lambda_1 \cdot \dfrac{v_2}{v_1}\)（遅いほど短い）
近似値の注意：\(\sin^{-1}(0.354)\) のような計算は三角関数表を参照

注意

\(\sin\theta_1 / \sin\theta_2 = v_1 / v_2\) の分母・分子を取り違えないこと。速い媒質の側が上に来る（速い方が大きな角度）。

💡 ヒント：波の屈折（入射角・屈折角・波長）