プリズムの偏角計算ツール

この計算ツールについて

光が三角プリズムを通過するとき、両方の面で屈折します。ある特定の入射角で全偏角 δ は最小になり、その対称的な点では、プリズムの頂角 A と屈折率 n に δ = 2·asin(n·sin(A/2)) − A という式ではっきりと関係付けられます。これは、各面で1回ずつ、合計2回適用したスネルの法則を整理し直したものです。

この最小偏角の条件は、光学実験室が物質の屈折率を精密に測定するための標準的な方法です。プリズムを回転させて最小偏角の角度を実験で見つけ、その式を n について解くことで、ガラス内部での光の正確な経路を知らなくても、分光計の測定で屈折率を小数点以下数桁まで求められます。

実験室でスネルの法則を検証する光学やフォトニクスの学生、プリズム式の機器を校正する分光計のオペレーター、分散を実演する物理の教育者は、いずれもこの関係を使います。実在する測定可能なプリズムと直接照らし合わせて確認できる、数少ない屈折の式の一つだからです。