真空中の光の速さと屈折率nの物質中の光の速さの関係

光の速さは物質の種類や状態によって異なり、特に真空中と物質中ではその速さに大きな違いがあります。この記事では、真空中の光の速さ(C)と、屈折率nの物質中での光の速さ(U)について、その関係を解説します。

1. 光の速さと屈折率

光は真空中では約30万キロメートル毎秒（300,000 km/s）で進みます。この速さは、光が最も速く進む環境、すなわち真空中の速さ(C)として知られています。

2. 物質中での光の速さ

物質中で光が進む速さは、物質の屈折率nによって決まります。屈折率nとは、真空中の光の速さに対する、物質中での光の速さの割合を示します。屈折率が高い物質ほど、光の速さは遅くなります。

3. 光の速さの計算式

光の速さUは、真空中の光の速さCと屈折率nの関係に基づいて次の式で表すことができます：
C = n × U。
この式を整理すると、物質中での光の速さUは、次のように求められます：
U = C / n。

4. 具体的な例

例えば、真空中の光の速さCが30万キロメートル毎秒で、屈折率nが2の物質があった場合、物質中での光の速さUは次のように計算できます：
U = 300,000 km/s ÷ 2 = 150,000 km/s。

5. まとめ

真空中の光の速さCは、物質中の光の速さUと屈折率nを使って簡単に計算することができます。屈折率nが大きいほど、物質中での光の速さは遅くなることを理解しておきましょう。