2026年9月– date –

同じ光でもガラス・金属・紙で反射の強さや広がり方が違うのは、屈折率・吸収・電子応答・表面粗さが異なるためです。フレネル反射、金属反射、鏡面反射と拡散反射を比較して解説します。

レイリー散乱の強さが波長の4乗に反比例するのは、誘起双極子の放射電場が角周波数の2乗に比例し、光強度が電場の二乗に比例するためです。1/λ⁴則を導出から解説します。

吸光度が濃度と光路長に比例するのは、試料中で残っている光の一定割合が距離ごとに吸収され、透過光が指数関数的に減るためです。Beer–Lambert則を導出から解説します。

偏光板を回すと透過光強度がcos²θで変わるのは、電場振幅が透過軸方向への射影でcosθ倍になり、光強度が振幅の二乗に比例するためです。マリュスの法則を導出から解説します。

真空中の光速が観測者の運動によらず同じなのは、特殊相対論で時間と空間がローレンツ変換に従うためです。速度加算、時間の遅れ、同時性、時空間隔から光速不変を解説します。

光の直進は、屈折率が一様な媒質では光路長が停留する経路が直線になるためです。フェルマーの原理、光路長、位相の停留、反射・屈折とのつながりまで解説します。

影の大きさやぼやけ方は、光源・物体・投影面の位置関係で決まります。相似な三角形、本影・半影、光源の見かけの大きさ、太陽高度、日食・月食まで影の幾何学を解説します。

人が感じる光の色を三つの値で表せるのは、L・M・S三種類の錐体が光のスペクトルを三つの応答量へまとめるためです。RGB、CIE三刺激値、メタメリズム、色の見えが条件で変わる理由まで解説します。

光が波長ごとに異なる屈折率を持つのは、物質中の電子などの電磁応答が周波数によって変わるためです。プリズムで白色光が色に分かれる理由、正常分散・異常分散、色収差や光ファイバーとの関係まで解説します。

光が媒質の境界で曲がるのは、媒質ごとに光の伝わる速さが異なり、波面の向きが変わるためです。スネルの法則をホイヘンスの原理、フェルマーの原理、波数保存から解説します。