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位相が Piずれる理由を教えてください。

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0001ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
光が屈折率の小さい方から大きい方へ
進むときに位相がPiずれる理由は何なのですか?教えてください。
固定端反射と同じと言われましたがなぜそうなのかわかりません。
0002ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
ずれるのは、透過光と反射光の位相差の筈です。
入射光と反射光の間の位相差はPiとはかぎらないはず。
ただし、小→大で、屈折率差が大きいと、反射光と入射光の位相の
ズレはPiに近くなるでしょう(入射光と透過光の位相はゼロに近い)。
大→小の場合は、透過光と入射光の位相差がPiに近くなります(入射
光と反射光の位相差はゼロに近い)。
どちらの場合も、透過光と反射光の位相差は正確にPiになります。

位相Piのズレを、
入射→反射
入射→等価
の2つのパスで分け合っているわけです。
0003ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
なぜπとかかぬ。機種依存文字かこれ?
0004ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
電場だけで議論すな。
磁場は位相差ないぞ。
0005 NGNG
0006ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
磁場も位相差あるはず。
0007ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
マクスウェル方程式しらんのか?
0008ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
PI=3.
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8214808651 3282306647 0938446095 5058223172 5359408128
4811174502 8410270193 8521105559 6446229489 5493038196
4428810975 6659334461 2847564823 3786783165 2712019091
4564856692 3460348610 4543266482 1339360726 0249141273
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5187072113 4999999837 2978049951 0597317328 1609631859
5024459455 3469083026 4252230825 3344685035 2619311881
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1613611573 5255213347 5741849468 4385233239 0739414333
4547762416 8625189835 6948556209 9219222184 2725502542
5688767179 0494601653 4668049886 2723279178 6085784383
8279679766 8145410095 3883786360 9506800642 2512520511
7392984896 0841284886 2694560424 1965285022 2106611863
0674427862 2039194945 0471237137 8696095636 4371917287
4677646575 7396241389 0865832645 9958133904 7802759009

9465764078 9512694683 9835259570 9825822620 5224894077
2671947826 8482601476 9909026401 3639443745 5305068203
4962524517 4939965143 1429809190 6592509372 2169646151
5709858387 4105978859 5977297549 8930161753 9284681382
6868386894 2774155991 8559252459 5395943104 9972524680
8459872736 4469584865 3836736222 6260991246 0805124388
4390451244 1365497627 8079771569 1435997700 1296160894
4169486855 5848406353 4220722258 2848864815 8456028506
0168427394 5226746767 8895252138 5225499546 6672782398
6456596116 3548862305 7745649803 5593634568 1743241125
1507606947 9451096596 0940252288 7971089314 5669136867
2287489405 6010150330 8617928680 9208747609 1782493858
9009714909 6759852613 6554978189 3129784821 6829989487
2265880485 7564014270 4775551323 7964145152 3746234364
5428584447 9526586782 1051141354 7357395231 1342716610
2135969536 2314429524 8493718711 0145765403 5902799344
0374200731 0578539062 1983874478 0847848968 3321445713
8687519435 0643021845 3191048481 0053706146 8067491927
8191197939 9520614196 6342875444 0643745123 7181921799
9839101591 9561814675 1426912397 4894090718 6494231961
0009ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
直感的には、屈折率が高い極限を考えるのがよいと
思います。

屈折率→∞の場合には、エネルギー反射率が1、透過率
は0になります。(要するに鏡面反射)
これは実際に計算するとそうなるのですが、光学応答が
強い極限では光が物質中に入れない、ということなので、
何となくそんなものかな、と思えますよね。
さて、鏡面反射の場合には
(i)入射波と反射波の振幅の絶対値が等しくて
   (エネルギー反射率=1)
(ii)しかも両者を足すと0にならなくてはいけない
   (透過率=0なので境界上での電場は0)
ので、
  入射波の振幅:透過波の振幅=1:−1
でなければいけません。
これは位相がPiずれていることを意味しています。
この状況を絵に書くと、ひもの固定端反射と同じだ
というわけです。

一般の場合に移ると、透明なもの(屈折率が実数で
あるようなもの)の反射率は、きちんと計算すると常に
実数になります。
だから、位相は0(反射率が正)かPi(反射率が負)
しかないわけですが、上記の議論を延長して、Piに
なるのがもっともらしい、というわけです。

ちなみに、入射角が境界に垂直な場合には上記でいいの
ですが、斜め入射で偏光がP偏光の場合には、
「Brewster角」より大きい角度に対しては
位相ずれは0になります。
これにも直感的説明がありますので、興味があったら
調べるなり考えるなりしてみて下さい。
0010ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
間違ってあげてしまいました。
すいません。

0011ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
だから9の意見も1の意見も電場についてに過ぎない。
0012ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
>>11
だから何?
磁場はどうなっているか、おのれで説明する気はないのか?
言うからには責任もって説明しなさい。
0013ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
誘電体界面で、境界条件は電場連続、空間微分不連続か?
磁場はどうなっている?磁場不連続、空間微分連続か?
その辺説明してくれ。
0014ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
磁場は両方連続か?
001511NGNG
しんどいのお。
まず、問題をハッキリさせよう。たとえば空気からガラスへの電場反射波が
位相がpiずれるがガラスから空気への電場反射波はずれないことが問題なんだろ。
以下直交入射を考える。

まあ電場がpiずれるのは9の説明でもよかろう。
が、だいたいkベクタが反射波と入射波で逆転してるので電場が逆位相なら
磁場は同位相。
逆に一見ガラスから空気に入るときは電場が逆転してないが、
実は磁場が逆転しておる。
0016ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
境界条件考えるとわかる。とりあえず境界面に真電荷も真電流もなければ
面に平行な方向では電場も磁場も連続、
垂直な方向ではε1En1=ε2En2,μ1H1=μ2Hn2で、例えば
媒質2の誘電率、透磁率が圧倒的に大きい極限を考えてみたら?
(屈折率は√εrμr)

0017ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
要は、界面で電場が節になっていれば磁場は腹、電場が腹になっていれば
磁場は節ということね?
真空中の電場と磁場は位相がπ/2ずれているから、話はあうかな?
001811NGNG
やっとわかってくれたかな。
磁場を無視するやつは、どうせ正と負のパルス波を
逆方向に入射したとき、干渉して電場が消えた時に、
エネルギーが0になって保存してないとか、
強め合うとエネルギーが4倍になったとかあほなことをいうのじゃろ。
0019ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
一般の場合に、界面では入射波、反射波、透過波、いずれも電場磁場が位相π/2
ずれるようになるというのは正しいかな?
たぶんそうなる筈ですね。
0020ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
age
0021ご冗談でしょう?名無しさんNGNG
age
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