スネルの法則シミュレーター 戻る EN | ZH
Optics Simulator

スネルの法則・光の屈折シミュレーター

入射角・屈折率を変更して光の屈折・全反射をリアルタイム可視化。臨界角・フレネル反射率を自動計算。

パラメータ設定
プリセット
入射角 θ₁ 45.0 °
屈折率 n₁(媒質1) 1.00
屈折率 n₂(媒質2) 1.50
屈折率の参考値:空気≈1.00 / 水≈1.33 / ガラス≈1.50 / ダイヤモンド≈2.42
45.0°
入射角 θ₁
28.1°
屈折角 θ₂
臨界角 θ_c
0.040
反射率 R

理論式

スネルの法則(屈折の法則):

$$n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2$$

臨界角(全反射条件):$\theta_c = \arcsin\!\left(\dfrac{n_2}{n_1}\right)$ ($n_1 > n_2$ のとき)

フレネル反射率(垂直入射近似):$R_0 = \left(\dfrac{n_1-n_2}{n_1+n_2}\right)^2$

$\theta_1 \geq \theta_c$ のとき全反射が発生し $R = 1$

応用: 光ファイバーの全反射原理 / 光学レンズ・プリズム設計 / 超音波探傷(UT)での音波屈折計算(スネルの法則は音速比にも適用)/ 赤外線センサーの反射防止コーティング設計。

関連ツール

理想気体の状態方程式 シミュレーター
ボイル・シャルル・ゲイリュサックの法則と理想気体方程式PV=nRTを計算
ロケット方程式・デルタV計算機
ツィオルコフスキーのロケット方程式でΔVと最終速度を計算
軌道力学・ケプラー軌道シミュレーター
ケプラーの法則に基づく惑星・衛星の楕円軌道をシミュレーション
リサージュ図形・振動の合成シミュレーター
周波数比・位相差の異なる2つの振動を合成したリサージュ図形をリアルタイム描画