| 光線(ray of light) には，いくつかの基本的な性質があります． 光の３法則として古くから知られているものが， 直進の法則・反射の法則・屈折の法則です． また光が波として振る舞うときに示す性質には， 分散・回折・干渉などがあります． |
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光／光線(ray of light)は障害物のない一様な媒質中では真っ直ぐに進みます． これが光の直進性です． 光が直進するために，一点から発した光は， その点を中心にあらゆる方向に球面状に拡がりますし（球面波といいます）， 平面状の光源から発した光は同じ方向に平行に進みます（平面波といいます）． 後者はいわゆる平行光線です．
球面波は遠方ではほとんど平面波（平行光線）になります．
天体は一般に遠方にあるために，
天体からやってくる光はほとんど平行光線になっています．
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鏡や金属面や水面など滑らかな平面に入射した光は， 一般的にその一部が反射 (reflection)されます． 平面に垂直に立てた垂線と入射光線のなす角度を入射角(angle of incidence)， 垂線と反射光線のなす角度を反射角(angle of reflection)と呼びますが， 入射角と反射角は等しくなります． これが反射の法則です． |
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空気と水など異なる物質の境界面に入射した光は， 一つの媒質から別の媒質に入ったときに屈折 (refraction)します． 境界面に垂直に立てた垂線と入射光線のなす角度を入射角(angle of incidence)， 垂線と屈折光線のなす角度を屈折角(angle of refraction)と呼びますが， 入射角と屈折角の間にはスネルの法則 (Snell's law)と呼ばれる関係が成り立ちます． |
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屈折率の大きな媒質から屈折率の小さな媒質に光が進むとき， ある条件を満たすと屈折光線は現れずに， 入射光線はすべて反射されます． これを全反射 (total reflection)と呼んでいます． いわゆる“逃げ水”も全反射と関係があります． |
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屈折率の異なる媒質に光が入射すると，
波長によって屈折率が少しずつ違うために，
（白色）光はいろいろな色の光に分解されます．
この現象を（光の）分散 (dispersion)と呼びます．
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光線の進路が微小な刻み目の縁などでわずかに曲げられ，
その縁を回り込む現象を，（光の）回折 (diffraction)と呼びます．
回折の度合いは波長によって違います． |
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薄膜の上面と下面で反射した光どうしや，
接近した2本の細いスリットを通過した光どうしなどが，
お互いに相互作用して強めあったり，その結果，色が付いたりする現象を，
（光の）干渉 (interference)と呼びます． |
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