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直進性とは、電磁波(光)が直進する傾向を指します。光は、屈折率が均一な均質な媒質を通過する際には屈折しません。それ以外の場合は、光は屈折します。波面が曲がる場合でも(例えば、石が池にぶつかったときに発生する波など)、個々の光線は直進します。直進性はピエール・ド・フェルマーによって発見されました。[ 1 ]
直線伝搬はあくまで近似です。直線近似は短距離でのみ有効であり、実際には光は波であり、時間とともに拡散する傾向があります。近似が有効な距離は、波長と考慮する状況によって異なります。日常的な用途においては、媒質の屈折率が一定である限り、この近似は有効です。
光の振る舞いに関するより一般的な理論は、マクスウェル方程式によって記述される。
同じ大きさの厚紙A、B、Cを3枚用意します。それぞれの厚紙の中央にピンで穴を開けます。厚紙を垂直に立て、A、B、Cの穴が一直線上に並ぶようにします。厚紙Aの近くにろうそくなどの光源を置き、厚紙Cの穴から覗きます。ろうそくの炎が見えます。これは、光線が直線ABCに沿って進むため、ろうそくの炎が見えることを示しています。厚紙の1枚を少しずらすと、ろうそくの光は見えなくなります。これは、ろうそくから発せられた光が屈折して観察者の目に届かないことを意味します。これは、光が直進することを証明し、光の直進性も証明しています。