スネルの法則計算ツール

使い方

1. 第1媒質の屈折率（n1）を入力します。例えば空気の場合は1.00です。
2. 第2媒質の屈折率（n2）を入力します。例えばガラスの場合は1.50です。
3. 入射角（度）を入力します。法線から測った角度です。
4. 屈折角と光の速さを読み、その後に計算過程を確認します。

スネルの法則

透明な媒質の境界を光が通ると、光は進む向きを変えます。スネルの法則は、その新しい向きを与えます。境界の両側で、屈折率と角の正弦（sin）の積は同じになります（OpenStax、University Physics Volume 3、第1章、英語）。

n1 sin θ1 = n2 sin θ2

n  = 屈折率、n = c ÷ v
θ1 = 入射角（法線から測る）
θ2 = 屈折角（法線から測る）
c  = 299,792,458 m/s、真空中の光の速さ（厳密値）
v  = 媒質中の光の速さ

• 屈折率の大きい媒質に入る光は法線に近づき、屈折率の小さい媒質へ出ていく光は法線から遠ざかります。
• 同じ媒質どうしの境界を光が通るとき、光は曲がりません。
• 屈折率は波長によって変わるため、虹では屈折によって白色光の色が分かれます。

臨界角と全反射

光が屈折率の大きい媒質（n1 > n2）から小さい媒質へ進むとき、屈折角の正弦は入射角の正弦より速く大きくなります。1に達するのは臨界角で、sin θc = n2 ÷ n1です。その角度を超えると屈折光は存在せず、光は第1媒質の中で全反射されます（OpenStax、同じ章、英語）。

このツールが含まない内容

• 面で反射される光の割合と、その偏光（フレネルの式）。
• 光を吸収する媒質。その場合、光は進むにつれて明るさが変わります。
• 薄い層をはさむ複数の境界。フィルムやレンズのコーティングなどです。

よくある質問