シリコンフォトニクス
屈折率3.48のシリコンから屈折率1.45の酸化膜へ光が進むとき、全反射が起こる臨界角(境界面の法線から測った角度)に最も近いものはどれか。
- A約65°
- B約25°
- C約45°
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正解：B. 約25°
臨界角θcは sinθc = n2 / n1 で求められ、1.45 ÷ 3.48 ≈ 0.417 から θc ≈ 24.6°、約25°となります。法線から測って25°より大きい角度で境界に当たる光は、酸化膜側へ出ていかずにすべて反射されます。全反射は屈折率の高い側から低い側へ進むときだけ起こり、逆向きでは起こりません。屈折率差が小さい光ファイバでは臨界角が80°以上と大きく、境界に浅い角度で当たる光しか閉じ込められません。約65°は、境界面から測った角度と取り違えた値です。