44AM22｜第44回第2種ME技術実力検定試験過去問

空気から角膜に入射する光の屈折率を表すのはどれか。

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正解: 1

正答

この問題では、屈折率の定義が問われています。

屈折率は、光がある媒質中でどれだけ遅く進むかを表す量です。

空気から角膜に入る場合、角膜の屈折率は次のように表せます。

屈折率 = 空気中の光速／角膜中の光速

光は真空や空気中では速く進み、角膜や水、ガラスなどの媒質中では遅く進みます。

屈折率は、媒質中で光がどれだけ遅くなるかを示す指標です。

一般に、ある媒質の屈折率 n は、

n = 真空中の光速／その媒質中の光速

で表されます。

この問題では「空気から角膜に入射する光」としているため、空気中の光速を基準にして角膜中の光速と比べる形を選びます。

角膜中では光速が空気中より遅くなるため、

空気中の光速／角膜中の光速

は1より大きくなります。これは屈折率として自然な値です。

ひっかけポイント
屈折率は光の強度ではなく、光速の比で表します。
分子と分母を逆にすると1より小さくなり、通常の屈折率の考え方と合いません。

1．空気中の光速／角膜中の光速
正しい。
角膜中では光の速さが空気中より遅くなります。屈折率は基準となる空気中の光速を媒質中の光速で割った形で表されるため、この選択肢が正答です。

2．角膜中の光速／空気中の光速
誤り。
これは正答の逆数です。角膜中の光速は空気中より遅いため、この比は1より小さくなります。通常の角膜の屈折率を表す式としては不適切です。

3．角膜中の光強度／角膜中の光速
誤り。
屈折率は光強度と光速の比ではありません。光強度は光の明るさやエネルギーに関係しますが、屈折率の定義には使いません。

4．空気中の光強度／角膜中の光速
誤り。
光強度と光速を比べても屈折率にはなりません。単位もそろわず、屈折率を表す式として不適切です。

5．角膜中の光強度／空気中の光強度
誤り。
これは光の強度の比であり、屈折率ではありません。屈折率は光が媒質中で進む速さに基づく量です。