反射のソースを表示

{{代表的なトピック|反射 (物理学)}}
{{Otheruses|物理学での反射|その他の用法|反射 (曖昧さ回避)}}
{{物理学}}
'''反射'''（はんしゃ、{{lang-en|reflection}}）とは、[[光]]や[[音]]などの[[波動|波]]がある面で跳ね返る[[反応]]のことである。

== 弦の振動の反射 ==
[[ひも]]や[[弦 (楽器)|弦]]などを[[振動]]させると、その波は周囲に伝わっていく。その時終端において反射が起きる。反射は終端によって2種類に分けられる。
; 固定端反射 : 終端を固定したときに起きる反射である。[[位相]]が反転した（±π rad進んだ（and/or遅れた））波が反射する。
; 自由端反射 : 終端を固定せず自由に動ける状態にしたときに起きる反射である。同じ位相の波が反射する。

== 光の反射 ==
[[File:Reflection p and s.png|thumb|right|300px|光の反射の説明図]]
光は物体に当たると特殊な場合（[[屈折率]]が等しい場合や完全に黒色の物体）を除いて表面ではね返る<ref name="global">{{Cite web|和書|url=https://global.canon/ja/technology/kids/pdf/m_02_05.pdf|title=反射鏡ってなに?（1/2）|publisher=Canon Global |accessdate=2019-10-13}}</ref>。これを光の反射という<ref name="global" />。

光の反射には、光が一方向にはね返る[[鏡面反射|鏡反射]]と四方八方にはね返る[[拡散反射|乱反射]]がある<ref name="global" />。

鏡反射では反射する光の入射角と反射角は等しいという、'''反射の法則'''が成り立つ。入射角と反射角は、それぞれの光の進行方向と境界面の[[垂線]]との間の[[角度]]として定義される。説明図における左の α が入射角、右の α が反射角である。なお、歴史的な事情から[[電気工学]]から発展した[[電磁気学]]においては、この入射角と反射角が反射面に対する角度として定義されることがある。ただ、いずれにしても入射角と反射角が等しいということに変わりはない。

完全に滑らかな面では一定の方向から入射した光は一定の方向に反射するが、現実の物体では必ずしもそうなっておらず乱反射する。完全に滑らかではない物体における反射を表すモデルとして、[[光学]]分野や[[コンピュータグラフィックス]]では、[[双方向散乱面反射率分布関数]]や[[双方向反射率分布関数]]など、さまざまな反射モデルが利用されている。

=== 光の反射の原理 ===
屈折率が異なる[[物質]]間の境界面に光が入射したときには、一定の条件を満たすように、反射光と透過光（屈折光）が生じる。この「一定の条件」とは、「波動ベクトルの境界面に平行な成分は、各光において等しい」「電界（[[電場]]）・磁界（[[磁場]]）の境界面に平行な成分は、境界面の両側で等しい」「[[電束密度]]・[[磁束密度]]の境界面に垂直な成分は、境界面の両側で等しい」である。反射角・屈折角に関する法則（[[スネルの法則]]）や、反射率・透過率に関する法則（[[フレネルの式]]）は、この原理から導出される。

=== 光学関連の原理・法則 ===
* [[ホイヘンスの原理]]
* [[ブラッグの法則]]（[[結晶]]の規則正しい並びによって特定の方向に強く反射が起こる）

== 電気信号の反射 ==
[[電気]]の[[通信路]]でも反射は起きる（[[同軸ケーブル]]など）。

電気の[[パルス波]]を[[金属]]の通信路にいれると、通信路の終端において、パルス波が反射する。
: 終端が[[短絡]]されていれば、（弦の反射における固定端反射のように）'''位相が反転したパルス波が反射'''される。
: 終端が開放されていれば、（弦の反射における自由端反射のように）'''パルス波がそのまま反射'''される。

この時、最適な[[電気抵抗]]を終端に入れることにより、反射を防ぐことができ、最適な通信が可能となる（[[終端抵抗]]、ターミネータ）。

== 脚注 ==
<references />

== 関連項目 ==
{{Commonscat|Reflections}}
* [[反射率]]
* [[幾何光学]]
** [[入射角]]、[[反射角]]
** [[入射面]]、[[反射面]]
** [[鏡面反射]]（正反射）
** [[拡散反射]]（乱反射）
** [[屈折]]
* [[フレネルの式]]
** [[臨界角]]
** [[全反射]]
** [[ブリュースター角]]
* [[コサイン4乗則]]
* [[反射チョッキ]]

{{Normdaten}}

{{DEFAULTSORT:はんしや}}
[[Category:振動と波動]]
[[Category:音]]
[[Category:光]]
[[Category:光学]]
[[Category:幾何光学]]
[[Category:物理化学の現象]]
[[Category:鏡]]
[[Category:和製漢語]]