物理の計算ツール
光の屈折・スネルの法則計算
屈折率 n₁ と n₂、入射角 θ₁から、境界面での屈折角 θ₂と臨界角を求めます。
角度は境界面ではなく法線から測ります。平面境界と等方的な媒質を仮定し、光の強さや偏光は扱いません。
光線でたしかめる
境界面での光の進み方
- 屈折率 n₁
- —
- 屈折率 n₂
- —
- 入射角 θ₁
- —
- 屈折角 θ₂
- —
- 臨界角 θc
- —
- 判定
- —
計算すると、境界面、法線、入射光、反射光、屈折光を表示します。
図の長さと角度ラベルは見やすく調整しています。角度はすべて法線から測ります。
入射光
反射光
屈折光
法線
使い方
4つの手順
- 屈折率 n₁、n₂を入力します。
- 法線からの入射角 θ₁を入力します。
- 計算して屈折角と臨界角を確認します。
- 図で、光線の方向と角度弧を見比べます。
計算方法
スネルの法則
前提と短い意味
屈折率が大きい媒質から小さい媒質へ進むと、光は法線から離れる向きに曲がります。入射角が臨界角を超えると、媒質2へ進む屈折光はなく、全反射になります。
- n₁とn₂は無次元量です。
- 臨界角はn₁ > n₂の向きでだけ定義します。
- θ₁ = θcでは屈折角は90°で、全反射ではありません。
- 図は光線の方向を示す模式図で、強度や実寸を表しません。