クエリ: 「光や音などの波動が2つの媒質の境界面で屈折するとき、入射角の正弦と屈折角の正弦との比は一定である」という法則を、発見者の名前をとって何という?
文章: スネルの法則 光波は真空中も伝わる波なので、光波においては真空に対する物質固有の相対屈折率を絶対屈折率と定義する。ここで媒質Aの絶対屈折率を n A {\displaystyle n_{\mathrm {A} }} 、媒質Bの絶対屈折率を n B {\displaystyle n_{\mathrm {B} }} 、と表すとよって以上のことをまとめてという関係が成り立つ。また、平行多重層における屈折については、媒質Xの絶対屈折率を n X {\displaystyle n_{\mathrm {X} }} と表すと、という関係が成り立ち、これは2媒質間に他媒質があった場合でもそれを無視してこの法則を用いることができることを示す。ここで注意しておきたいのは、絶対屈折率は光波についてのみの概念であるということである。(電磁波以外の波は真空中には存在しない。) また、複屈折に於ける
文章: フレネル菱面体 3回の反射について小さい方の解を使った検証も行われたが、臨界角と近接していること、波長依存性が僅かながらあることから、光線に着色が起こってしまった(入射角と位相変化の関係を表す上掲のグラフで比較してみると、入射角が小さいところほど、位相差 δ は屈折率に対し鋭敏に感応する)。 「計4回の同一入射角 68°27' による反射で、うち2回の外部媒質を水、2回の外部媒質を空気とした場合に正確な円偏光が得られるが、4回全て媒質が水であったり、空気であったりするときはそうならない」という予測、及びその実験的裏付けは、彼の理論の正しさを示す最も説得力のある証拠となった。 フレネル菱面体の発明はフレネルがした仕事の一つというよりも、彼の業績の大部分に重なるような進行的な過程であった。全反射における位相差の計算は菱面体の理論の完成だけではなく、横波説に基づいた物理光学の再構築の完成をも意味していた。 文章: エアリーディスク エアリーディスク(英: airy disc)は、光学現象である。光には波の性質があるので、円形開口を通過した光は回折して開口部から遠く離れた観察平面上に同心円状の明暗のパターンをつくる(光の干渉を参照)。均一光源から出て円形開口を通過した光は観察面上に回折パターンを生じるが、この中心には「エアリーディスク」とよばれる明るい領域があり、その周りを「エアリーパターン」と呼ばれる複数の同心円環がとりまく。ディスクと各円環は暗い同心円環に隔てられる。いずれもジョージ・ビドル・エアリーにちなんで名づけられた。このディスクの直径は光源が出す光の波長と円形開口の大きさによって異なる。カメラや望遠鏡ではこれは重要な意味をもつ。有限の直径を持つレンズを通過した光線の焦点像は厳密には点にならず、回折によってエアリーディスクの大きさの円盤になる。 文章: フーコーの振り子 振り子の振動面の変化で地球の自転を目視するためには、振り子が長時間動作し、振動面の回転角度の変化が確認できる程度の振れ角が必要である。この条件を有利に働かせるために、弦の長さを長くする必要がある。「フーコーの正弦則」とは振り子の置かれた緯度と振動面の変化の関係式のことである。フーコーが1851年に「Dmonstration physique du mouvement de rotation de la Terre au moyen du pendule(振り子による地球の回転運動の物理的実証)」と題して発表し、直後にジョゼフ・リウヴィルが証明方法を発表している。地球の北半球上の緯度 θ {\displaystyle \theta } に支点のある振り子が南北に振動していると考える。 文章: メルデの実験 メルデの実験(メルデのじっけん)は、ドイツの物理学者フランツ・メルデが1859年に行った科学実験であり、音叉(のちに改良され電気振動子に接続された)により振動するように張られた弦が作る定常波に関するものである。この実験"a lecture-room standby"は、力学的な波が干渉現象を起こすことを実証しようとしたものである。実験において、反対方向に伝播する力学的な波は、節と呼ばれる動かない点を作る。このような波は節と腹(振動する点)の位置が静止したままであるため、メルデにより「定在波」と呼ばれた。 定在波は、フランツ・メルデにより発見され、1860年頃に「定在波」(standing wave)という語が造語された。メルデは、音叉を使用して弦の共振周波数の2倍で張力を周期的に変化させることにより、弦にパラメトリックな振動を生成した。 文章: クリスチャン・ドップラー クリスティアン・アンドレアス・ドップラーは、オーストリアの物理学者、数学者、天文学者。 観測者と震動源との相対運動によって振動数が変化することを詳しく調べ、1842年、それをもとに数学的な関係式をつくった。いわゆる「ドップラー効果」である。 オランダ人の化学者・気象学者であるクリストフ・ボイス・バロットが、1845年、オランダのユトレヒトで、列車に乗ったトランペット奏者がGの音を吹き続け、それを絶対音感を持った音楽家が聞いて音程が変化する事で証明した。 プラハのプラハ工科大学(現チェコ工科大学)で教授をつとめる。ドップラー効果はこの時代の発見であり、チェコ工科大学には、彼の名を冠した基礎物理学研究所「ドップラー研究所」がある。1850年、ウィーン大学物理学研究所の所長に就任。教え子の一人に遺伝の法則で知られるメンデルがいる。 ドップラーの生家は、ザルツブルクの新市街、マカルト広場に面している。ちなみに、マカルト広場にはモーツァルトが1773年、旧市街の生家から移転した住居がある。 小惑星(3905) Dopplerはドップラーの名前にちなんで命名された。 文章: ランベルト・ベールの法則 ランベルト・ベールの法則(ランベルト・ベールのほうそく、英: LambertBeer law、英語ではBeerLambert law、BeerLambertBouguer law、または単にBeer's lawと呼ばれるものも同じ意味)は光の物質による吸収を定式化した法則である。法則名はヨハン・ハインリヒ・ランベルト、アウグスト・ベーア、ピエール・ブーゲに由来する。 文章: 薄膜干渉 薄膜から光が反射するときに起こる干渉の種類は、入射光の波長と角度、膜の厚さ、膜の両側の材料の屈折率、膜媒質の指標に依存する。以下の例において、さまざまな膜の構成と関連する方程式を詳しく説明する。 シャボン玉において、光は空気中を伝播しシャボン膜にあたる。空気の屈折率は1( n a i r = 1 {\displaystyle n_{\rm {air}}=1} )であり、膜の屈折率は1より大きい( n f i l m > 1 {\displaystyle n_{\rm {film}}>1} )。膜の上部の境界(空気と膜の境界)での反射は、空気の屈折率が膜の屈折率よりも小さいため( n a i r < n f i l m {\displaystyle n_{\rm {air}}<n_{\rm {film}}} )、反射波に180°の位相シフトが生じる。上部の空気と膜の境界で透過した光は、下側の膜と空気の境界まで伝播し、そこで反射又は透過する。 n f i l m > n a i r {\displaystyle n_{\rm {film}}>n_{\rm {air}}} であるため、この境界で反射しても反射波の位相は変わらない。シャボン玉の干渉条件は次のようになる。 ここで d {\displaystyle d} は膜の厚さ、構文解析に失敗 (SVG(ブラウザのプラグインで MathML を有効にすることができます): サーバー「http://localhost:6011/ja.wikipedia.org/v1/」から無効な応答 ("Math extension cannot connect to Restbase."):): {\displaystyle n_{\rm film}} は膜の反射率、 θ 2 {\displaystyle \theta _{2}} は下の境界での波の入射角、 m {\displaystyle m} は整数、構文解析に失敗 (SVG(ブラウザのプラグインで MathML を有効にすることができます): サーバー「http://localhost:6011/ja.wikipedia.org/v1/」から無効な応答 ("Math extension cannot connect to Restbase."):): \lambda は光の波長である。 文章: クリスチャン・ドップラー クリスティアン・アンドレアス・ドップラー(Christian Andreas Doppler、1803年11月29日 - 1853年3月17日)は、オーストリアの物理学者、数学者、天文学者。 観測者と震動源との相対運動によって振動数が変化することを詳しく調べ、1842年、それをもとに数学的な関係式をつくった。いわゆる「ドップラー効果」である。 オランダ人の化学者・気象学者であるクリストフ・ボイス・バロットが、1845年、オランダのユトレヒトで、列車に乗ったトランペット奏者がGの音を吹き続け、それを絶対音感を持った音楽家が聞いて音程が変化する事で証明した。 文章: 屈折 I = ( I 0 sin 2 ( i - r ) I 0 sin 2 ( i + r ) ) . {\displaystyle I=\left({\frac {I_{0}\sin ^{2}(i-r)}{I_{0}\sin ^{2}(i+r)}}\right).}入射面に垂直な方向に偏光している光の場合には以下のようになる。I = ( I 0 tan 2 ( i - r ) I 0 tan 2 ( i + r ) ) . {\displaystyle I=\left({\frac {I_{0}\tan ^{2}(i-r)}{I_{0}\tan ^{2}(i+r)}}\right).} 文章: エーレンフェストの定理 エーレンフェストの定理(エーレンフェストのていり、英: Ehrenfest's theorem)は、量子力学における重要な定理のひとつで、大まかにいえば『シュレーディンガー方程式の期待値を取ることで古典力学における運動方程式(に大変よく似たもの)が得られる』ことを主張している。この定理はオランダの物理学者ポール・エーレンフェストにより提唱され、量子力学と古典力学の対応を論じるときによく用いられる。 文章: 正弦定理 正弦定理(せいげんていり、英:law of sines)とは三角形の内角の正弦(サイン)とその対辺の長さの関係を示したものである。正弦法則ともいう。多くの場合、平面三角法における定理を指すが、球面三角法などでも類似の定理が知られており、同じように正弦定理と呼ばれている。 文章: トーマス・ゼーベック 1821年、ゼーベックは2つの異なる金属を使った回路で、金属同士の2箇所の接点に温度差を設けると方位磁針が振れることを発見した。当初ゼーベックは温度差によって金属が磁性を帯びたのだと考えた。しかし間もなく電流が発生していることがわかり、アンペールの法則によって方位磁針が振れたのだとわかった。より正確に言えば、温度差によって電位差(電圧)が生じ、それによって閉回路に電流が流れたのである。今日ではこれをゼーベック効果と呼ぶ。発生する電圧は、2箇所の接点の温度差に比例する。その比例定数 (a) をゼーベック係数と呼ぶ。この電位差は接点以外での金属における温度勾配には依存しない。この効果が熱電対の物理学的基礎であり、温度測定によく使われている。V = a ( T h - T c ) {\displaystyle V=a(T_{h}-T_{c})\,\!} 文章: マッハ・ツェンダー干渉計 平行光線をビームスプリッターで試料光と参照光の2つにわける。この2つの光は両方が鏡によって反射され、再び別のビームスプリッターを通った後2つの検出器に入射する。 用いる鏡とビームスプリッタは最後のビームスプリッタを除いて全て入射面を鏡面とする。最後のビームスプリッタのみは、光源からの光と同じ向きに出ていく透過光に面する面を鏡面とする。つまり、光源からの光が水平に干渉計に入射しているならば、最後のビームスプリッタの水平な側の出力光に面する側を鏡面とする。 誘電体表面における反射光と透過光に関するフレネルの式から、屈折率の低い媒質から高い媒質へ入射した光が反射される際には位相が反転し、屈折率の高い媒質から低い媒質へ入射した光が反射される際には位相は変化しないことがわかる。 文章: ウィーンの変位則 ウィーンの変位則(ウィーンのへんいそく、英: Wien's displacement law)とは、黒体からの輻射のピークの波長が温度に反比例するという法則である。 ヴィルヘルム・ヴィーンによって発見された。 なお、ヴィーンはドイツの物理学者であるため「ヴィーン」が正しい名称となるが、慣習的に英語読みのウィーンの変位則と呼ばれることも多い。 文章: メタマテリアル 負の屈折率によって起きるであろう現象の例に示す。 例えば普通の光学的な媒質では斜めに入射した光は入射面で多少屈折されているが、負の屈折率を持つメタマテリアルが媒質となると屈折の方向が逆となり光の経路が「くの字状」に折れ曲がるというものである。液体状のメタマテリアルは存在しないが、固体では実現されている。