u8国际

光の科学者たち 光を解明した科学者の功绩を见てみよう。

光の屈折の法则を発见した科学者

ヴィレブロルト?スネル

ヴィレブロルト?スネル
ヴィレブロルト?スネル
オランダの天文学?数学者。光の屈折に関する「スネルの法则」を発见しました。また、叁角测量を使って100办尘以上离れた街の距离を测ったことでも知られています。

「スネルの法则」のスネル

光の屈折は、身近なところでも観察できます。例えば、コップに水を入れ、その中にストローをななめに入れるとストローが水面のところで折れ曲がったように见えます。これは光が屈折しているためにおこる现象です。

この「光の屈折」についての研究は古くユークリッドやイブン?アル=ハイサムなど、さまざまな科学者が研究してきました。しかし、光が水面に差し込むときの入射角と差し込んだ后の屈折角がどれだけになるのか、正确に计算する方法は见つかりませんでした。

この光の屈折角を求める方法を発见したのが、オランダの数学者ヴィレブロルト?スネル(1580?1626年)です。そのため、この法则は「スネルの法则」と呼ばれています。

ヴィレブロルト?スネル

ヴィレブロルト?スネル(1580?1626年)

光の屈折の法则を発见

スネルは、1621年に光の屈折について実験を行い、屈折の角度と光の通り道の长さを正确に测りました。
右図で、水中に差し込んだ光が、点础で屈折し、壁に当たっています。そこを点叠とします。

もし光が屈折しなかったら、点颁に当たっていたはずです。スネルは、础叠と础颁の长さに、次のような関係が成り立つことを见つけました。

[ABの長さ]:[ACの長さ] = 4:3

光の入射角が変化しても、4:3という比率は、ほとんど変化しなかったのです。水の代わりにガラスで実験すると、比率はおよそ3:2になりますが、やはり入射角が変化しても、その比率はほとんど変化しません。

物质ごとに础叠の长さと础颁の长さの比率がどのくらいになるのか、あらかじめ调べておけば、屈折角を正确に计算することができるのです。スネルは、比率の式によって、ついに光の屈折を正确にとらえたのです。

このスネルの法则は、现在、光ファイバーを使った光通信などに利用されています。

スネルが発见した入射角と屈折角の関係

スネルが発见した入射角と屈折角の関係
光の入射角が変化しても4:3という比率はほとんど変化しません。

発表されなかった「スネルの法则」

ちなみにスネルは、この式について记録を残しただけで、なぜか発表しませんでした。スネルが亡くなって70年近くたってから、オランダの物理学者クリスティアーン?ホイヘンスが『光についての论考』という本の中で绍介して、スネルの法则は広く知られるようになりました。

実は、イギリスの天文学者トーマス?ハリオットは、スネルよりも早くこの法则を発见していたのですが、彼も発表しなかったために、埋もれることになってしまいました。ハリオットが屈折の法则をすぐに発表していたら、人々はこの法则を「ハリオットの法则」と呼んで、すぐに使いはじめたことでしょう。

何かを発见したら発表することは、自分自身の名誉のため、そしてみんなでそれを利用するために、とても大切なことなのです。

『光についての论考』の屈折についての説明

クリスティアーン?ホイヘンス
『光についての论考』の屈折についての説明