国家公務員総合職（化学・生物・薬学）H26年 問15解説

　問 題　　　　　

図Ⅰのように、均質なプリズムに光を入射させると、光は矢印の方向に進んだ。図Ⅱのように、このプリズムに光を入射させたとき、この光が進む方向として妥当なもののみを ㋐ ～ ㋓ のうちから全て選び出しているのはどれか。

1. ㋐、㋓
2. ㋑
3. ㋑、㋓
4. ㋒
5. ㋓

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

媒質１→媒質２の時、スネルの法則より、屈折率をそれぞれ n₁、n₂ とし、入射角 = θ₁、屈折角 = θ₂ とすると、n₁ sinθ₁ = n₂ sinθ₂ です。図Ⅰより n₁ × √2/2 = n₂ × 1/2 です。従って、n₂ = √2n₁ です。

次に、図Ⅱを考えると、√2 sin45° = sin 屈折角 です。左辺が 1 になるので、屈折角は 90 °となります。これは、入射角としての 45° が臨界角であることを意味します。臨界角以上では、全反射します。これは基礎知識です。従って、㋐～㋒ は誤りです。

以上より、正解は 5 です。