스넬의 법칙 (굴절)
빛이 투명한 물질에서 다른 물질로 들어갈 때, 경계에서 구부러진다 ― 이를 굴절이라 한다. 빛은 더 밀도 높은 물질로 들어갈 때 법선(표면에 수직인 상상의 선) 쪽으로 구부러지고, 더 희박한 물질로 들어갈 때 법선에서 멀어진다.
n₁ · sin θ₁ = n₂ · sin θ₂
- n₁ — 굴절률 (unitless): 첫 번째 물질이 빛을 얼마나 늦추는지
- θ₁ — 입사각 (°): 들어오는 광선의 각도. 법선에서 잰다
- n₂ — 굴절률 (unitless): 두 번째 물질이 빛을 얼마나 늦추는지
- θ₂ — 굴절각 (°): 두 번째 물질 속 구부러진 광선의 각도. 법선에서 잰다
미지의 액체 표면을 스치는 광선이 법선에서 90도로 들어와 액체 속에서는 법선에서 30도로 구부러진다. 이 액체의 굴절률은?
- n₁ = 1 (air)
- θ₁ = 90°
- θ₂ = 30°
- n₂ = (n₁ · sin θ₁) / sin θ₂
- n₂ = (1 · sin 90°) / sin 30° = (1 × 1) / 0.5
n₂ = 2