💡 ヒント:プリズムの偏角

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

三角プリズム(頂角 \(A\))に光が入射すると、入射面と射出面の2回の屈折で進路が曲がります。元の進行方向と最終的な進行方向のなす角度を偏角 \(\delta\)といいます。プリズムは光を分けたり曲げたりする装置です。

白色光をプリズムに通すと虹のように分かれるのは、波長ごとに屈折率がわずかに違うため。これが「分散」です。

✏️ 求めるもの

プリズムを通った光の偏角 \(\delta\)、または最小偏角となる対称入射の条件、屈折率と頂角の関係。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 光路を3区間に分ける:入射→プリズム内部→射出 の3つの直線
  2. 各境界でスネル:左面と右面で2回適用する
  3. 頂角の関係式:プリズム内部の三角形に注目し \(\theta_2 + \theta_3 = A\)
  4. 偏角を合計:左右で曲がった角度を足す
注意

偏角の式で角度の符号に注意。法線からどちら側に曲がるかを図で確認してから足し算しよう。最小偏角の問題は対称性を使うと簡潔に解ける。