入射角と屈折角はどっちが大きい？光の進み方と作図の完全攻略法
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光の屈折を学ぶ上で欠かせない応用現象が「全反射（ぜんはんしゃ）」です。全反射は、光が水やガラスなどの「屈折率が大きい物質」から空気のような「屈折率が小さい物質」へ進むときにのみ発生します。
水から空気へ光を出す際、入射角を徐々に大きくしていくと、屈折角は入射角よりも早く90度に達します。屈折角がちょうど90度になるときの入射角を「臨界角（りんかいかく）」と呼びます。水の場合は約48.6度、一般的なクラウンガラスでは約42度、ダイヤモンドでは約24.4度です。
入射角が臨界角を超えると、光は境界面の外（空気中）へ出ることができなくなり、境界面で100%反射されるようになります。これが全反射の正体です。
高校物理の波動分野では、この関係性を「スネルの法則（屈折の法則）」を用いて数式化します。
$$n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2$$
（$n_1, n_2$は各媒質の絶対屈折率、$\theta_1$は入射角、$\theta_2$は屈折角）
全反射は理論上、反射に伴う光エネルギーの減衰が極めて少ないという特徴を持ちます。この原理を応用したのが、現代の高速通信インフラを支える光ファイバー通信や、胃カメラなどの医療用内視鏡です。ガラス繊維の芯（コア）とその周囲を覆う層（クラッド）の屈折率差を利用し、光を全反射で閉じ込めながら長距離伝送しています。
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