スネルの法則は、光がある媒質から別の媒質へと通過する光の屈折現象に依存し、その過程で屈折します。
光が希薄な媒質から密度の高い媒質へと通過する場合、表面に対して垂直な法線に向かって曲がります。これにより、入射角と屈折角が形成されます。媒体が固定されている場合、変わらないのは、sin i / sin r =定数です。
一方、入射角と屈折角は連動しています。
オランダの天文学者で数学者である Willebrord Snell は、1621 年にこの法則を開発しました (Snellius とも呼ばれます)。スネルの法則の話は、ホイヘンスが光に関する作文で使用するまで公開されませんでした。
屈折とは?
たとえば、たいまつを見てみましょう。トーチは光のビームを投げます。光線には多くの光線が含まれており、各光線は直線的に進みます。
では、一筋の光だけで考えて勉強しましょう。光のビームを曲げることはできますか？
ライトを曲げるには、ガラスのような透明な素材を使用します。
ガラスのブロックに一筋の光線を通過させてみましょう。これで、光線がガラス ブロックに入ると曲がります。このプロセスは、光の屈折と呼ばれます。これにより、光線がガラスブロックに当たるとすぐに部分反射が発生します。
光がある媒体から別の媒体に移動するとき、光は曲がります。この光の曲がりは、光の屈折と呼ばれます。
光の屈折を研究するさまざまなケース
光が希薄な媒体から密度の高い媒体に移動すると、光の速度が低下し、光は通常の方向に曲がります。この場合、入射角は屈折角よりも大きくなります。
光が密度の高い媒質から希薄な媒質に移動するとき、光の速度が増し、この場合、光は法線から離れて曲がります。ここで、入射角は屈折角よりも小さいです。
3 番目のケースでは、光は空気中から屈折が起こらないガラスに移動しますが、光の速度は変化します。空気からガラスに移動するにつれて速度が低下します。しかし、この場合、光の曲がりはありません。したがって、入射角も 0 です
屈折の証明の例
光はすべてを照らします。一定の速度で移動できる物質もあれば、減速する物質もあります。光が遅くなると曲がります。したがって、オブジェクトが不正に見えたり、実際よりも近くにあったり、大きく見えたりする可能性があります。
これの例の 1 つは、半分満たされたグラスに鉛筆を入れたときによく見られます。水面上の鉛筆は正常に見えますが、水面下では不正でわずかに大きくなっています。これは多くの場合、屈折によるものです。
その他の興味深い屈折の例を調べてください。
つながりか眼鏡か
気付いていないかもしれませんが、眼鏡やコンタクト レンズを着用している場合、光の屈折が頻繁に働いています。メガネや接続部のレンズは、意図的に特定の方向に光を曲げる素材で構成されています。これは、視力を改善するために頻繁に行われます。たとえば、遠近両用レンズは集光レンズを使用して光を曲げ、効果をより大きく見せます。
死のビジョン
人間の目には水晶体が存在します。それはより大きな衝撃ではありませんか？水晶体、または角膜は、光を網膜に屈折させる役割を果たします。画像は、光の気まぐれを介して脳にも送信されます。屈折がなければ判断できません。
プリズム
デミタスや他のタイプのプリズムを試したことはありますか?それらは興味深いだけでなく、美しい虹を生み出します。虹はなぜ存在するのですか？光は減速面を通過するときに曲がるだけでなく、さまざまな速度で移動します。壮大な言葉の多くの色。 Unheroic は、白色光がプリズムに当たると、減速して曲がることを示します。それでも、それぞれの色が徐々に遅くなり、美しい虹が生まれます.
ピクルスジャー
ピクルスの瓶 みずみずしい見た目の巨大なキュウリが入ったピクルスの瓶をつかんで、それを取り出してがっかりしたことはありませんか?それらは容器内の液体の中でかなり大きく見えました。屈折によってエフェクトが大きく見える場合があるため、ピクルスは実際よりも物理的に小さくなっています。これは、ガラスだけでなく、外部の液体によっても引き起こされることがよくあります。固定ジュースの空の瓶の前に愛する人を立たせて、自分で試してみてください。変形した顔はかなり大きく見えます。
結論
光軸のうねりがある媒体から別の媒体に移動すると、その速度が変化し、軸の方向も変化する可能性があります。このうねりの性質は屈折と呼ばれ、通常は光軸で発生します。光学では、この法則はレイ トレーシングで入射角または屈折角を計算するために使用され、実験光学では布の屈折率を決定するために使用されます。負の屈折率で負の屈折角で光を「後方」に曲げることができるメタマテリアルも、この規則を満たします。
スネルの法則によると、入射角と屈折角の正弦の比は、2 つの媒質内の位相速度の比、または屈折率の比の逆数と同じです。
