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全反射角計算

2つの媒質の屈折率を入力して臨界角を求めます。

使い方

  1. 上のフィールドに値を入力します。
  2. 「計算」を押すと結果がすぐに表示されます。
  3. 「共有」ボタンで結果へのリンクをコピーできます。

この計算ツールについて

全反射は、密度の高い媒質から低い媒質に進む光が、境界面に（法線から測った）入射角が臨界角と呼ばれるしきい値より大きい角度で当たったときに起こり、そのとき光はすべて屈折して通り抜けずに反射して戻ります。臨界角はθc = arcsin(n₂ ÷ n₁)で求まります。n₁は光が最初にいる密度の高い媒質の屈折率、n₂は光が本来入るはずの媒質の屈折率で、n₁がn₂より大きいときにのみ解が存在します。

光学やファイバーオプティクスのエンジニアは、光ファイバーのコア内に光を閉じ込め、損失を最小限に抑えて長距離を伝わらせるために全反射を利用しています。そのため、コアとクラッドの材料間の臨界角は重要な設計パラメーターです。同じ原理は、水面を浅いかすめる角度で見上げたときに見える水中の揺らめく「鏡」や、プリズムや双眼鏡が反射コーティングなしで光の向きを変える仕組みなど、身近な光学現象も説明します。

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