光の性質

【性質 1】

光は媒質のない真空中を最も速い速さ $3$\displaystyle{ c\approx 3.0\times { 10 }^{8}\text{\hspace{1}}\text{m/s} }$ （※）で伝わることができる横波で，その速さはすべての色光について等しい(波長に関係なく一定)．

【性質 2】

（真空に対する絶対）屈折率 $3$\displaystyle{n $ n> 1 $ }$ の物質中の光速度 $3$\displaystyle{v}$ は，真空中の光速度 $3$\displaystyle{c}$ の $3$\displaystyle{n}$ 分の1となることがフーコーによって見出され，マクスウェルが証明した．

$3$\displaystyle{v=\frac{\hspace{2}c\hspace{2}}{\hspace{2}n\hspace{2}}< c}$

【性質 3】

光の振動数 $3$\displaystyle{f}$ は物質中でも真空中でも変わらず同じであるから，物質中の光の波長 $3$\displaystyle{{{\lambda}}^{\prime }}$ は真空中の波長 $3$\displaystyle{{\lambda}}$ の $3$\displaystyle{n}$ 分の1となる．

$3$\displaystyle{{{\lambda}}^{\prime }=\frac{\hspace{2}{\lambda}\hspace{2}}{\hspace{2}n\hspace{2}}< {\lambda}}$

【性質 4】

物質中の光速は光の色(波長)によってわずかに異なり，波長の長い赤色光の方が速く，波長の短い紫の光の方が遅い．従って屈折率は逆に，赤色から紫色に移るにつれて大きくなる．

$3$\displaystyle{c=f{\lambda}}$ ， $3$\displaystyle{v=f{{\lambda}}^{\prime }}$

※ 真空中の光の速さの詳しい値は $3$\displaystyle{ 2.99792458\times { 10 }^{8}\text{\hspace{1}}\text{m/s} }$ と定められており， $3$\displaystyle{1\text{\hspace{1}}\text{m}}$ の定義は $3$\displaystyle{ 1/299792458\text{\hspace{1}}\text{s} }$ の間に光が真空中を進む距離である．

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最終更新日： 2025年10月24日