スネルの法則は 法律 光線の曲がりの量を予測できるため、屈折率が高くなります。屈折の法則は、光線が水、ガラス、空気などの2つの異なる媒体間(ある媒体から別の種類の媒体へ)を移動するときの光線の曲がりに他なりません。この法則は、2つの異なる媒体で接触するときの、入射光線(光)の角度と透過光線(光)の角度の関係を示します。現象の法則は、あらゆる種類の材料、特に光ファイバーケーブルで見られます。ヴィレブロルトスネルは1621年に屈折の法則を認め、後にそれをスネルの法則と名付けました。光速と屈折率を計算することができます。 光線 境界線を介して2つの異なる媒体でインターフェースします。この記事では、スネルの法則の完全なワークシートについて説明します。
スネルの法則とは何ですか?
定義: スネルの法則は、屈折の法則またはスネルのデカルトとも呼ばれます。これは、光線が1つの媒体から別のタイプの媒体に移動するときの、屈折率または位相速度の相互比に等しい入射角屈折の正弦の比として定義されます。これは、光線が2つの等方性媒体間を移動するときの入射角と屈折角の関係を示します。また、入射光線の角度と屈折角は一定です。
スネルの法則
スネルの法則の公式は、
サインα1/サインα2= V1 / V2
または
サインα1/サインα2= n2 / n1
または
Sin i / siner =定数= c
ここで定数とは、2つの媒体の屈折率を指します
ここで、α1=入射光線の角度
α2=屈折角
V1およびV2 = 2つの異なる媒体の位相速度
n1およびn2 = 2つの異なる媒体の屈折率
スネルの法則の方程式
この式は、入射角との角度の関係を示します。 トランスミッション 各媒体の屈折率に等しい。それはとして与えられます、
α1/なし/α2なし= n2 / n1
ここで「α1」は入射角を測定します
「α2」は屈折角を測定します
「n1」は、最初の媒体の屈折率を測定します
「n2」は、2番目の媒体の屈折率を測定します。
導出
基本的に、 スネルの法則の導出 フェルマーの原理に由来します。フェルマーの原理は、光が短い時間で最短経路を進むこととして定義されています。図に示すように、一定の光線が特定の法線または境界線を介して1つの媒体から別の媒体に移動するとします。
スネルの法則の一定の光線
光線が境界線を横切ると、光線はより小さな角度またはより大きな角度で屈折します。入射角と屈折角は、法線を基準にして測定されます。
この法則に従って、これらの角度と屈折率は次の式から導き出すことができます。
α1/なし/α2なし= n2 / n1
光の速度は、2つの媒体の屈折率に依存します
α1/なし/α2なし= V1 / V2
ここで、「α1」と「α2」は入射角と屈折角です。
「n1」と「n2」は、第1媒体と第2媒体の屈折率です。
「V1」と「V2」は、光線の速度または速度を決定します。
屈折
スネルの屈折の法則 ある媒体から別の媒体に移動するときに光線の速度が変化すると発生します。この法則は、スネルの屈折の法則とも呼ばれます。これは、2つの異なる媒体を通過するときに光の速度が変化するときに発生します。
スネルの法則における光の旅
空気と水という2つの異なる媒体について考えてみます。光が第1の媒体(空気)から第2の媒体(水)に移動すると、光線は屈折して境界面(法線)に向かって、または境界面から離れます。屈折角は、2つの媒体の相対屈折率に依存します。光線が法線から離れて伝播するとき、屈折角は大きくなります。第2の材料の屈折率が第1の材料の屈折率よりも高い場合、屈折光線は法線に向かって伝播し、屈折角は小さい。これにより、全反射が得られます。
つまり、光線が低媒体から高媒体に移動するとき、光線は界面に対して法線に向かって曲がります。材料の屈折率は波長に依存します。波長が長いと、屈折率は低くなります。屈折率は、ある媒体から別の媒体へと変えることができる。たとえば、真空= 1、空気= 1.00029、水= 1.33、ガラス= 1.49、アルコール= 1.36、グリセリン= 1.4729、ひし形= 2.419です。
光線の速度は、ある媒体から別の媒体へと伝播し、使用される材料の屈折率に依存します。したがって、この法則の屈折により、界面からの屈折光線の速度を決定できます。最後に、スネルの屈折の法則は、あらゆるタイプの材料または媒体に適用できることが観察されています。
例
スネルの法則の例は、すべての問題と材料において、ほとんどが光ファイバーケーブルで見られます。それはで使用されます 光学 眼鏡、カメラ、コンタクトレンズ、虹などのデバイス。
最も重要な例は、液体の屈折率を計算するために使用される屈折計器です。
スネルの法則の理論は、高速サーバーを備えた通信システムやデータ伝送システムで使用されています。
スネルの法則ワークシート
入射角を求めます。屈折光線が14度の場合、屈折率は1.2です。
屈折角正弦1 = 14度
屈折率c = 1.2
スネルの法則から、
Sin i / sin r = c
Sin i / sin 14 = 1
Sin i = 1.2 x sin 14
Sin i = 1.2 x 0.24 = 0.24
したがって、i = 16.7度です。
入射角が25度、屈折角が32度の場合、媒体の屈折率を求めます。
与えられたsini = 25度
r = 32度なし
一定の屈折率= c =?
スネルの法則から、
Sin i / sin r = c
Sin25 / sin32 = c
C = 0.4226
入射角が45度、入射光線の屈折率が1.00、屈折光線の屈折率が1.33の場合、屈折角を求めます。
与えられたsinα1= 45度
n1 = 1.00
n2 = 1.33
α2なし=?
スネルの法則から、
α1なしのn1 =α2なしのn2
1 x sin(45度)=1.33xsinα2
0.707 =1.33xsinα2
α2なし= 0.53
α2= 32.1度
したがって、これはすべてについてです スネルの法則の概要 –定義、式、方程式、導関数、屈折、およびワークシート。 「スネルの屈折の法則の長所と短所は何ですか?」という質問があります。