媒質1から媒質2へ、波が入射角60°で入射し、屈折角30°で屈折した。媒質1に対する媒質2の屈折率を有効数字2桁で求めよ。

応用数学波動屈折屈折率三角関数
2025/3/31

1. 問題の内容

媒質1から媒質2へ、波が入射角60°で入射し、屈折角30°で屈折した。媒質1に対する媒質2の屈折率を有効数字2桁で求めよ。

2. 解き方の手順

屈折の法則は以下の式で表されます。
n1sinθ1=n2sinθ2n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2
ここで、n1n_1 は媒質1の屈折率、n2n_2 は媒質2の屈折率、θ1\theta_1 は入射角、θ2\theta_2 は屈折角です。
問題文では媒質1に対する媒質2の屈折率、つまり n2n1\frac{n_2}{n_1} を求めたいので、式を変形します。
n2n1=sinθ1sinθ2\frac{n_2}{n_1} = \frac{\sin \theta_1}{\sin \theta_2}
入射角θ1=60\theta_1 = 60^\circ、屈折角θ2=30\theta_2 = 30^\circを代入します。
n2n1=sin60sin30=3212=3\frac{n_2}{n_1} = \frac{\sin 60^\circ}{\sin 30^\circ} = \frac{\frac{\sqrt{3}}{2}}{\frac{1}{2}} = \sqrt{3}
31.732\sqrt{3} \approx 1.732なので、有効数字2桁で表すと1.7となります。

3. 最終的な答え

1. 7

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