こんにちは＜Frank＞です。
今回から波動学に入ります。
１．ホイヘンスの原理
ホイヘンスの原理は、光の波動性を説明するための基本的な原理で
す。1678年にクリスティアーン・ホイヘンス（オランダの数学者・
物理学者・天文学者）によって提唱されました。
この原理によると、波面上の各点は、それぞれが新しい波を発生す
る点波源として振る舞い、その波の包絡線（エンベロープ）が新し
い波面を形成するとされています。
この考え方を使うことで、光がどのように進むか、また光の反射や
屈折がどのように起こるかを説明できます。
２．反射の法則
反射の法則は、光が物体の表面に当たったときに跳ね返る現象に関
する法則です。具体的には、入射角と反射角が等しいというもので
す。
ここで「入射角」とは、光が表面に当たる角度（入射光線と法線と
の間の角度）を指し、「反射角」とは、反射された光が表面から出
る角度（反射光線と法線との間の角度）を指します。
この法則は、平面鏡や反射する表面で観察される光の動きを理解す
るのに重要です。
３．屈折の法則
屈折の法則は、光が異なる媒質（たとえば、空気から水、またはガ
ラスなど）を通過するときに、光の進む方向が変わる現象について
の法則です。これをスネルの法則とも呼びます。
具体的には、入射角と屈折角の間には、媒質の屈折率によって決ま
る一定の関係があるとされています。この法則は以下の式で表され
ます。
𝑛1sin𝜃1 = 𝑛2sin𝜃2
ここで、𝑛1 と 𝑛2 はそれぞれの媒質の屈折率、𝜃1 は入射角、𝜃2 は屈
折角です。屈折率は、光の速度が媒質内でどれだけ遅くなるかを示
す値で、真空中の光速に対する媒質内の光速の比率で定義されます。
この屈折の法則により、プリズムやレンズが光をどのように曲げる
かを理解することができます。また、光が全反射する条件も、この
法則から導くことが可能です。
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