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光学的距離計算

屈折率1.5の材料を0.25 m進む光の光学的距離は0.375 mです。距離×屈折率の計算を手順付きで示し、一様な媒質ひとつでの干渉の検討や実験の確認に役立ちます。ブラウザで無料で使えます。

無料
ブラウザで動作
登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

物理的な経路長 (m): 0.25
屈折率: 1.5

結果

光路長 (m): 0.375

この計算ツールは、均一な媒質内を進む光の実効的な距離を、物理的な経路長と屈折率の積から求めます。メートル単位の距離と無次元の屈折率を入力すると、メートル単位の光学的距離、正規化された入力値、単位、代入手順を確認できます。OPL = n × L は、単一の均質な領域に用いる関係式です。光学の学習、干渉計の設計、実験結果の確認、再現可能なソフトウェアテストに役立ちます。

光学的距離が表すもの

光学的距離は、媒質の屈折特性を考慮したときに光が進む実効的な距離を表します。均一な媒質では、物理距離 L と無次元の屈折率 n の積です。たとえば、屈折率 1.5 の物質を光線が 0.25 メートル進むと、光学的距離は 0.375 メートルになります。

屈折率には単位がないため、結果は長さとして表されます。n を慣例的に 1 とする真空では、光学的距離と物理距離が一致します。屈折率が 1 より大きい一般的な透明物質では、光学的距離は幾何学的な距離より長くなります。

この量は位相の比較で重要です。異なる物理経路を通る2本の光線が同じ光学的距離を蓄積する場合も、異なる物質内で同じ距離を進んで別の光学的距離になる場合もあります。本ツールは式を明確に検証できるよう、単一の均質領域のみを扱います。

物質名や波長から屈折率を推定せず、スネルの法則で光線経路を決定することもありません。媒質内で実際に進む距離と、モデル、波長、条件に適した屈折率をご指定ください。

値の入力方法と結果の読み方

関係式、値の代入、積を順に示すため、演習や監査記録にも便利です。すべての値はゼロより大きく、入力値と計算結果は1兆以下でなければなりません。センチメートルやミリメートルは事前にメートルへ変換してください。

センチメートルは 100、ミリメートルは 1,000 で割ります。たとえば 5 ミリメートルは 0.005 メートルです。数値文字列に単位を付けず、5 mm ではなく 0.005 を送信してください。

適用範囲、前提条件、実用例

光の経路全体が、屈折率を一定とみなせる1つの領域内にある場合にご利用ください。この近似は、入門問題、実験室での概算、大規模な光学モデルの個別区間に適しています。光線が複数の均一な物質を通る場合は、各区間で n と L の積を計算し、返された光学的距離を外部で合計してください。

屈折率が位置によって連続的に変化する場合は、単純な積ではなく経路に沿った n の積分が必要です。また屈折率は、波長、温度、圧力、偏光、組成に依存することがあります。本ツールは指定された数値をそのまま使用し、物性値の選択や検証は行いません。

光学的距離は、幾何学的経路、焦点距離、レンズ度数、自動的な伝搬時間計算とは異なります。位相差が光学的距離の差に依存するため干渉計の腕の比較に使えますが、波長の周期数や位相角は計算しません。外部サービスを使わず、シミュレーション用の決定論的なテスト値を作る用途にも適しています。

信頼できる結果のため、屈折率の出典を記録し、長さをメートルで統一し、十分な精度を保ち、複合系は均一な区間に分けてから合計してください。

活用例

干渉計の腕の比較

ガラス、液体、空気の均一区間が与える光学的な寄与を求め、干渉計の2本の腕を比較できます。

光学演習の確認

明示的な代入手順と一貫した SI 単位により、OPL = n × L の手計算を確認できます。

再現可能なシミュレーション値

物性データベースやネットワークを使わず、単体テスト用の安定した期待値を作成できます。

よくある質問

光学的距離の計算式は何ですか？

均一な媒質では OPL = n × L です。n は屈折率、L はメートル単位の物理距離です。

光学的距離の単位は何ですか？

屈折率は無次元で、物理経路長をメートルで指定するため、結果もメートルです。

複数の媒質を一度に計算できますか？

1回の呼び出しでは計算できません。均一な区間ごとに計算し、返された値を合計してください。

屈折率は波長によって変わりますか？

多くの場合は変わります。物質、波長、温度など、モデルの条件に適した値をご使用ください。

光学的距離は常に実際の距離より長くなりますか？

屈折率が1より大きい場合に限ります。多くの透明な材料がこれに当たります。真空では屈折率が1なので、光学的距離と物理的な距離は等しくなります。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/optics/optical-path-length

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/optics/optical-path-length \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"physical_path_length_m":0.25,"refractive_index":1.5}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/optical-path-length", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "physical_path_length_m": 0.25,
    "refractive_index": 1.5
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/optics/optical-path-length",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "physical_path_length_m": 0.25,
    "refractive_index": 1.5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/optical-path-length", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"physical_path_length_m":0.25,"refractive_index":1.5}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"physical_path_length_m":0.25,"refractive_index":1.5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/optical-path-length", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "physical_path_length_m": 0.25,
  "refractive_index": 1.5
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "optics.optical_path_length",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

制限

max_value 1000000000000

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

ネットワーク、乱数、時刻に依存しない決定論的なローカル計算であるため、有効な入力に対してブラウザーと API は同じ結果を返します。

値の入力方法と結果の読み方

physical_path_length_m にはメートル単位の正の有限数、refractive_index には正の有限な無次元数をご指定ください。テキストクライアントでは厳密な数値文字列のほか、distance_m、length_m、path_length_m、n、index という別名も利用できます。応答には optical_path_length_m、正規化済みの入力値、式、各単位、3段階の計算過程が含まれます。必須項目の欠落、ゼロ、負数、不正な数値文字列、非有限数、上限を超える結果には invalid_input を返します。成功した API リクエストは1件 $0.002 で、ブラウザー計算は無料です。固定小数桁への丸めにより JSON が安定し、自動テストの期待値も再現できます。

技術的な質問

この計算ツールの料金はいくらですか。

ブラウザー版は無料です。成功した API リクエストは $0.002 で、無効なリクエストには課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

光学的距離計算

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計算例

光学的距離が表すもの

値の入力方法と結果の読み方

適用範囲、前提条件、実用例

活用例

干渉計の腕の比較

光学演習の確認

再現可能なシミュレーション値

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

制限

エラー

技術的な注記

値の入力方法と結果の読み方

技術的な質問

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