🌈 スネルの法則屈折角蚈算機

屈折角19.471°

入射角ず2぀の媒質の屈折率(n1・n2)を入力するず、スネルの法則(n1×sinΞ1=n2×sinΞ2)を䜿っお屈折角を蚈算するツヌルです。党反射が起こる条件では臚界角ずずもにその旚を衚瀺したす。

䜿い方

  1. 入射偎の媒質の屈折率(n1)を入力したす(䟋: 空気=1.0)。
  2. 入射角(床)を入力したす。
  3. 屈折偎の媒質の屈折率(n2)を入力したす(䟋: æ°Ž=1.33、ガラス=1.5)。
  4. 屈折角、たたは党反射が起こる堎合はその旚ず臚界角が衚瀺されたす。

蚈算の仕組み

光が空気から氎やガラスぞ入るずきなど、異なる物質の境目で進む向きが曲がる屈折する角床を蚈算したす。 スネルの法則: n1 × sin Ξ1  n2 × sin Ξ2 n1・n2 は光が進む前ず埌の物質の屈折率、Ξ1 は入射角、Ξ2 は屈折角です。角床は、境目の面に垂盎な線法線から枬りたす。 屈折率の小さい物質から倧きい物質ぞ進むず、光は法線に近づくように曲がりたす。逆に、屈折率の倧きい物質から小さい物質ぞ進むずきは、入射角が臚界角を超えるず光が倖ぞ出られず、すべお反射されたす党反射。臚界角は sin Ξc  n2 ÷ n1 で求められたす。

蚈算䟋

空気n1  1.0からガラスn2  1.5ぞ、入射角 30° の堎合 sin Ξ2  1.0 × sin 30° ÷ 1.5  0.333 → 屈折角 箄19.47° 氎1.33から空気1.0ぞ、入射角 40° の堎合 屈折角 箄58.75° 氎から空気ぞの臚界角: 箄48.75° ガラス1.5から空気ぞの臚界角: 箄41.81°

䜿甚䞊の泚意

  • 屈折率は光の色波長によっお少しず぀違いたす。プリズムで光が虹色に分かれるのはこのためです。
  • 氎の䞭の物が浅く芋えたり、ストロヌが折れお芋えたりするのは、屈折によるものです。
  • 光ファむバヌは、ガラスの䞭で党反射をくり返すこずで、光を遠くたで届けおいたす。

よくある質問

党反射(Total Internal Reflection)ずは䜕ですか?

屈折率の高い媒質から䜎い媒質ぞ光が進む際、入射角が臚界角を超えるず光が屈折せずすべお反射される珟象です。光ファむバヌの原理ずしお利甚されおいたす。

臚界角はどう蚈算されたすか?

sin(臚界角) = n2/n1 ずいう匏で蚈算されたす。これはn1がn2より倧きい堎合(密→疎ぞの進行)にのみ存圚したす。

屈折率にはどんな倀を入力すればいいですか?

真空・空気はおよそ1.0、氎はおよそ1.33、䞀般的なガラスはおよそ1.5、ダむダモンドはおよそ2.42など、察象の媒質の屈折率を入力しおください。