스넬의 법칙 계산기

스넬의 법칙은 광선이 투명한 매질 사이의 경계를 지날 때 방향이 어떻게 달라지는지 설명합니다. 첫 번째 굴절률과 입사각 사인의 곱은 두 번째 굴절률과 굴절각 사인의 곱과 같습니다. 두 각도 모두 표면 자체가 아니라 경계에 수직인 가상의 선, 즉 법선을 기준으로 측정합니다. 굴절률은 진공에서의 빛의 속도를 물질에서의 빛의 속도로 나눈 비율입니다. 진공의 굴절률은 정확히 일이고, 공기는 일에 매우 가깝습니다. 가시광선에서 물은 약 1.333, 일반 유리는 대체로 1.5 정도입니다. 정확한 값은 파장, 온도, 조성 및 재료 구조에 따라 달라집니다. 정밀 광학 설계에는 일반적인 반올림 값 대신 실제 재료와 파장에 해당하는 굴절률 데이터를 사용하세요. 빛이 굴절률이 더 높은 매질로 들어가면 법선 쪽으로 꺾여 굴절각이 입사각보다 작아집니다. 굴절률이 더 낮은 매질로 들어가면 법선에서 멀어지는 방향으로 꺾입니다. 계산기는 스넬의 법칙을 변형하여 첫 번째 굴절률과 입사각 사인의 곱을 두 번째 굴절률로 나눈 뒤 역사인을 취해 두 번째 각도를 구합니다. JavaScript 삼각함수에 맞게 도와 라디안 사이의 변환을 수행합니다. 빛이 굴절률이 높은 매질에서 낮은 매질로 향하면 필요한 굴절각의 사인값이 일을 초과할 수 있습니다. 이때 스넬의 법칙을 만족하는 실수 투과각이 없어 전반사가 발생합니다. 경계가 되는 입사각을 임계각이라고 합니다. 이를 넘으면 이상적인 경계면은 광선을 첫 번째 매질로 되돌려 반사합니다. 광섬유, 프리즘 및 다양한 광학 센서가 이 효과를 활용합니다. 광선 모델은 평평한 경계, 균질한 등방성 매질, 명확한 파장을 가정합니다. 반사 강도, 편광, 흡수, 산란, 표면 거칠기 또는 다층 간섭은 계산하지 않습니다. 실제 경계에서 전반사가 일어나면 작은 소멸장이 두 번째 매질로 뻗을 수 있습니다. 진폭, 위상 및 편광이 중요한 경우에는 파동광학이나 프레넬 방정식이 필요합니다. 이 계산기는 광학 수업, 수족관 관찰 추정, 프리즘 광로 분석, 렌즈 시스템 확인 및 빠른 굴절 비교에 사용할 수 있습니다. 양의 굴절률과 영도 이상 구십도 미만의 입사각을 입력하세요. 영도로 입사하는 광선은 법선을 따라 진행하며 꺾이지 않습니다. 자료에 제시된 각도가 법선 기준인지 표면 기준인지 반드시 확인하세요. 두 기준을 혼동하면 결과가 크게 달라집니다.