5. 実験
 
5.-3 実験課題
各テーブルに置いてある手引書を参考にして以下の実験を行いなさい。
 
実験8-3. 全反射
光線が屈折率の高い媒質(n)から屈折率の低い媒質(n0)に入射するとき、ある入射角以上では光は界面で完全に反射され透過しない。これを全反射といい、全反射を起こす最小の入射角を臨界角(critical angle)と呼ぶ。
 臨界角をicとするとスネルの法則より、
n sin(ic)=no sin(90°)である。
これより、sin(ic)=no/nである。

臨界角と全反射
「実験手順」
(1) 光学実験板の所定の位置にサンプルステージをセットする。
(2) スモークブロックをサンプルステージに置き、レーザーを入射させる。
(3) サンプルステージを適当に回転させ、スモークブロック内の光線をおよび界面での光の反射・屈折の観察をする。
(4) 次に、スモークプリズムをサンプルステージにおきレーザーを入射させる。
(5) プリズムからの透過光があたる位置にスクリーンを置く。
(6) サンプルステージをプリズム−空気界面での入射角が大きくなりようにゆっくり回転させ、光が全反射する位置を探す。
   
光が全反射する位置ではスクリーン上のスポットは消え、プリズムでの内部反射の光線が強くなることを観察する。