ホイヘンスの原理と屈折の法則
着眼点屈折しても振動数は変わらない。変わるのは速さと波長で、両者は同じ比で変わる。
ホイヘンスの原理: 波面上の各点から素元波が出て、それらに共通に接する面が次の波面になる。これから反射の法則（入射角＝反射角）と屈折の法則が導ける。
\frac{\sin i}{\sin r}=\frac{v_1}{v_2}=\frac{\lambda_1}{\lambda_2}=n_{12}n_{12}: 媒質1に対する媒質2の屈折率。角は波面ではなく射線と法線のなす角。
例題
1
媒質1での速さ 2.0 m/s の水面波が、入射角 30° で媒質2との境界に入射した。媒質2での速さが 1.0 m/s のとき、屈折角の正弦 \sin r を求めよ。
解答
\dfrac{\sin30^\circ}{\sin r}=\dfrac{2.0}{1.0} より \sin r=\dfrac{0.50}{2.0}=0.25
答 \sin r=0.25
答 \sin r=0.25
2
媒質1で波長 0.30 m、媒質1に対する媒質2の屈折率が 1.5 の波がある。媒質2での波長と、振動数が 5.0 Hz のときの媒質2での速さを求めよ。
解答
\lambda_2=\dfrac{\lambda_1}{n_{12}}=\dfrac{0.30}{1.5}=0.20\ \mathrm{m}
振動数は変わらないので v_2=5.0\times0.20=1.0\ \mathrm{m/s}
答 0.20\ \mathrm{m}、1.0\ \mathrm{m/s}
振動数は変わらないので v_2=5.0\times0.20=1.0\ \mathrm{m/s}
答 0.20\ \mathrm{m}、1.0\ \mathrm{m/s}
注意図で波面（山の線）が描かれているとき、波面と境界のなす角は、射線と法線のなす角に等しい。どちらの角を測っているか言葉で確認する。