굴절률 계산기

n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂ 입니다. 빛이 다른 물질로 들어갈 때 속도가 달라지면서 진행 방향이 꺾이는데, 그 각도를 굴절률로 계산합니다. 굴절률이 큰 물질일수록 빛이 느리게 지나갑니다.

더 빽빽한 쪽(굴절률이 큰 쪽)으로 들어가면 법선 쪽으로 꺾이고, 더 성긴 쪽으로 나가면 법선에서 멀어집니다. 물에 담근 젓가락이 꺾여 보이는 것이 이 때문입니다.

굴절률이 큰 물질에서 작은 물질로 나갈 때만 일어납니다. 입사각이 임계각(arcsin(n₂/n₁))을 넘으면 빛이 아예 굴절하지 못하고 전부 되돌아옵니다. 물에서 공기로 나갈 때 임계각은 약 48.6도라, 물속에서 위를 비스듬히 보면 수면이 거울처럼 보입니다. 광섬유가 빛을 가둬 멀리 보내는 것도 같은 원리입니다.

굴절률이 2.417로 매우 커서 임계각이 24.4도밖에 되지 않기 때문입니다. 임계각이 작을수록 전반사가 잘 일어나므로, 안으로 들어온 빛이 여러 번 반사되다가 나오면서 강하게 반짝입니다. 큐빅지르코니아(2.16)가 다이아몬드와 비슷해 보이는 것도 굴절률이 가깝기 때문입니다.

파장에 따라 굴절률이 달라지기 때문입니다. 이 도구의 값은 따로 적지 않으면 나트륨 D선(589nm) 기준입니다. 프리즘이 흰빛을 무지개로 가르는 것도 파장마다 꺾이는 정도가 다르기 때문입니다. 유리처럼 종류가 여럿인 물질은 자료가 범위로 주는 경우가 있어 대표값을 썼습니다.