スネルの法則

Snell's law すねるのほうそく

解説

スネルの法則とは、光線 が平面(屈折率の異なる媒質の境界)に入射した場合の入射角と出射角(屈折角)、さらに媒質の屈折率 の関係を表す法則のこと。屈折 の法則とも言う。

スネルの法則は、 だけでなく一般の波動についても成立する。波動が等方性の媒質から他の等方性の媒質に入射して屈折する場合、入射面(入射波の方向と境界面の法線とを含む面)と屈折面(屈折波の方向と境界面の法線とを含む面)は同一平面にあり、入射角をθ 1 、出射角(屈折角)をθ 2 とすれば、
sinθ 1 /sinθ 2 =n (一定)
の関係にあり、n を屈折側の媒質の入射側の媒質に対する屈折率と言う。

下図のように、光線の入射角をθ 1 、出射角(屈折角)をθ 2 、反射角、入射側の媒質の屈折率をn1 、出射側の媒質の屈折率をn2 とすると、スネルの法則は、
n1 ×sinθ 1 = n2 ×sinθ 2
となる。
例えば、空気からガラス に光線が入射する場合、空気の屈折率:n1 =1.0、ガラスの屈折率:n2 =1.5、入射角:θ 1 =30[°] として、スネルの法則により、
1.0×sin30 = 1.5×sinθ 2  
となる。そして最終的に
θ 2 ≒19
であることが分かる。