光が反射するときの位相変化 について解説します。

具体例をもとに考えましょう。下の図は、空気とガラスとの境界面で光が反射する様子を表しています。

空気の屈折率は1、ガラスの屈折率はnとします。このときn＞1となることを以前に学習しましたね。上の図で、光は
①空気からガラスに向かって反射する場合(屈折率が小さい方⇒大きい方)
②ガラスから空気に向かって反射する場合(屈折率が大きい方⇒小さい方)
の2通りが示されています。

このとき、実は①の反射のときのみ、 位相のずれ が生じます。光は 屈折率のより大きい媒質との境界面 で反射するとき、 反射光の位相が反転 するのです。つまり、光の波が山であった場合、反射光は谷として折り返されるのですね。

一方、②の場合、つまり 屈折率のより小さな媒質との境界面 で反射するときは、位相のずれは生じません。

なぜ屈折率が小さい方から大きい方へ向かうときのみ位相が変化するのかというと、光が電磁波であることを前提に説明する必要があります。高校物理の学習範囲を超えてしまう解説になるため、今回は結論だけを覚えておきましょう。