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スネルの法則計算ツール

このスネルの法則計算ツールでは、2つの媒質の境界で光線が屈折する角度を求め、全反射が起きるかどうか、どれだけの光が反射されるかもわかります。

計算例：第1の媒質（入射側）: 空気 · 第2の媒質: 水 · 入射角 θ₁（法線から） 45 ° → 結果：光線は45°（n₁ = 1.0003）から32.05°（n₂ = 1.333）へ屈折します。出典：Wikipedia – Brechungsgesetz (Snellius): n₁·sin α₁ = n₂·sin α₂, Totalreflexion, Brewster-Winkel。更新日：

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結果

結果
光線は45°（n₁ = 1.0003）から32.05°（n₂ = 1.333）へ屈折します
光線の進み方のすべての値
項目値
屈折角 θ₂32.05°
偏角 θ₁ − θ₂12.95°
全反射の臨界角なし（n₁ ≤ n₂）
ブリュースター角53.12°
反射率（無偏光）2.78 %
透過する割合97.22 %
媒質1での光速299,705 km/s
媒質2での光速224,901 km/s
屈折率の大きい媒質へ入るとき、光線は法線に近づくように曲がります。

計算方法

スネルの法則は n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂ です。空気から水へ45°で入射した光は、法線に対して約32.0°に屈折します。

計算のしかた

角度は常に法線（境界面に垂直な線）から測ります。θ₂ = arcsin(n₁·sin θ₁ / n₂) で屈折角が求まります。n₁ > n₂ で入射角が臨界角 arcsin(n₂/n₁) を超えると、屈折光はなくなります（全反射）。反射率はフレネルの式で求め、ここではs偏光とp偏光の平均です。ブリュースター角 arctan(n₂/n₁) では、p偏光はまったく反射されません。

知っておくと便利

よくある質問

スネルの法則とは？

n₁ × sin θ₁ = n₂ × sin θ₂ です。角度は法線から測り、nは各媒質の屈折率です。

全反射はいつ起きますか？

光が屈折率の大きい媒質から小さい媒質へ進み（n₁ > n₂）、入射角が arcsin(n₂/n₁) を超えたときです。水から空気への臨界角は約48.6°です。

ブリュースター角とは？

反射光が完全な直線偏光になる入射角 arctan(n₂/n₁) のことです。空気から水では約53.1°です。

水中の光の速さは？

c/nで、約299 792 km/sを1.333で割った約224 900 km/sです。

出典・根拠

更新日： · 編集方針

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