光速から屈折率
299792458 m/sを試料中の光の速さで割ると屈折率になり、その三分の二の速さなら1.5です。媒質中の速さが分かっていて屈折率を求めたい実験や課題に向いています。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
計算例
- 速度
- 199,861,638.66666666
- 屈折率
- 1.5
- C
- 299,792,458
- 精度
- 10
この「光速から屈折率」計算機は、媒質内の光の位相速度を、定義式 n = c/v を用いて絶対屈折率に変換します。絶対屈折率は真空中の光速 c を、ガラス・水・プラスチック・空気、あるいは測定または問題集で与えられた均質等方性の試料中の位相速度 v と比較するものです。関係は完全に決定的です: n は c を v で割った値であり、真空中の速さの既定値は SI の厳密値である毎秒 299792458 メートルです。エンジンは有限の算術のみを用い、通信もサンプリングも日付依存の近道もありません。宿題や実験の準備、コンテストのドリルにはブラウザで無料でお使いいただけます。
速さから求めた結果の読み方
均質等方性媒質の絶対屈折率は n = c/v で定義されます。c は真空中の光速、v はその媒質中の単色平面波の位相速度です。1 より大きい値は、光が真空中よりゆっくり進むことを意味します。
特異なメタマテリアルの文脈では 1 未満の n も議論されますが、この計算機では商が定義されたままであるよう正の有限入力を要求します。このページは意図的に一方向です。媒質の位相速度を与えると n が得られ、既知の屈折率から速さへ戻す逆変換は行いません。
その焦点は、媒質中の光速を測定または述べて屈折率を求め、スネルの法則や光路長の作業の前に使う、よくある実験・宿題の問いと一致します。材料データベースの参照、波長依存の分散モデル、サンプルのランダムサンプリングはありません。速さの欠落、有限でない値、規定上限を超える大きさ、そして正でない速さまたは真空中の c はすべて拒否されます。
0 または負の媒質速度は、この絶対的な定義において n = c/v を未定義または非物理的にするためです。スネルの法則の角度、臨界角、フレネルの反射率、セルマイヤーの分散曲線、または既知の屈折率から速さへの逆求解が必要な場合は専用の光学ツールをお使いください。
速度からの屈折率確認が学習・実験・ソフトウェアで果たす役割
学生は、実験が通過時間や光路を測定して媒質速度を報告しそれを n に変えるとき、宿題がガラスや水の中の光速を与えて屈折率を求めさせるとき、あるいはコンテストの問題が c の分数を述べて完全な波動の章なしで屈折率を求めさせるときにこの変換に出会います。
教師は、単位を黙って切り替えたり、問題ごとに c の丸め方を一貫させなかったりする不透明な電卓アプリを信用せずに、控えめな速さの解答例を事前に生成できます。コンテストの練習では、時間に追われる中でプログラム可能な電卓なしで解答を確認できるよう、屈折率の高速でオフラインなソースがよく必要とされます。
プロダクトや教育向けツールは、学習者が媒質速度を入力すると UI が明確な formula 文字列とともに対応する絶対屈折率を表示する場面でこの求解を使います。
活用例
宿題と実験の確認
測定または教科書の媒質速度を、スネルの法則や光路計算の前に絶対屈折率 n = c/v へ変換します。
よくある質問
屈折率はここでどう定義されますか?
絶対屈折率 n = c/v です。c は真空中の光速、v は媒質中の位相速度です。
速さが 0 または負の場合はどうなりますか?
正でない媒質速度は、この計算機では n = c/v を未定義または非物理的にします。
既定の真空中の速さ c は何ですか?
SI の厳密値 299792458 m/s です。問題が 3e8 のような丸めた定数を使う場合は c を上書きできます。
屈折率1.5とはどういう意味ですか？
その媒質の中では、光が真空中の三分の二の速さで進むという意味です。値が大きいほど、媒質中の光は遅くなります。
波長や材料による違いは考慮されますか？
考慮しません。物質名から値を引くことも、色ごとの屈折率の変化を扱うこともなく、測った速さだけから計算します。
関連ツール
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
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/refractive-index-from-speed \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"speed":199861638.66666666}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/refractive-index-from-speed", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"speed": 199861638.66666666
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/optics/refractive-index-from-speed",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"speed": 199861638.66666666
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/refractive-index-from-speed", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"speed":199861638.66666666}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"speed":199861638.66666666}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/refractive-index-from-speed", 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
{
"speed": 199861638.66666666
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "optics.refractive_index_from_speed",
"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
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_abs_value | 1000000000000000 |
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
よくある確認例として、c の 3 分の 2 の速さの媒質は n = 1.5 になり、水に近い毎秒約 2.25×10^8 メートルの速さなら n は約 1.33 になります。CI やチュータリングソフト、教育デモで再現性のある屈折率のフィクスチャが必要な場合は、成功したリクエストごとに $0.002 の API をご利用ください。
速度からの求解が返す内容とフィールドの読み方
真空自体は v = c のとき n = 1 です。計算機は丸め後に提供した速さ、計算した refractive_index、使用した真空中の速さ c(省略時は SI の厳密な定数)、適用した precision、短い formula 文字列 n = c/v、method タグ refractive_index_from_speed を返します。エンジンはサポートされる大きさの範囲内で正確な浮動小数点の商を組み立てるか、それ以外は invalid_input で入力を拒否します。このページが答えるのは媒質速度から屈折率への変換のみで、材料表を勝手に作ってはならないワークシート、単体テスト、API 利用者に適した安定した数値出力です。
媒質速度と真空中の c の読み取り方と再現性の保ち方
教科書の問題が 3e8 のような丸めた c を使い、印刷された解答と一致させたい場合のみ上書きしてください。数値文字列の先頭のプラス記号や指数表記は、有限の 10 進数として解釈できる限り許可されますが、埋め込まれた空白、16 進数のプレフィックス、数値でないトークンは明確なメッセージとともに拒否され、不正なセルが誤った屈折率にすり替わることを防ぎます。正でない速さは決して有効ではありません。同じ正数条件は真空中の c にも適用されます。優先されるフィールドは媒質の位相速度を表す speed ですが、エイリアス v、velocity、medium_speed、speed_of_light、speed_in_medium も受け付けるため、スプレッドシートやクエリ文字列、型付きフォームでも列名を変えずに同じ契約を再利用できます。任意の真空中の速さ c(エイリアス c0、vacuum_speed、speed_vacuum、c_vacuum)は、省略時は SI の定義に一致する毎秒 299792458 メートルが既定になります。速さが微小なイプシロン以下の場合、屈折率が未定義または非物理的であるため invalid_input でリクエストは失敗します。任意の precision フィールド(エイリアス decimals、dp)は数値フィールドで公開する小数桁数を選び、既定は 10、上限は 15 で JSON の goldens を実行環境間で安定させます。自動パイプラインの中で同一の数学的結果が必要な場合は、このページの無料ブラウザ実行と有料 API を組み合わせ、商を自前で再実装せずに済ませてください。
速度からの屈折率確認が学習・実験・ソフトウェアで果たす役割
このページでは処理はすべてブラウザ内で完結し、API 経由では成功した照会 1 件ごとに $0.002 かかり、検証に失敗した場合は課金されず、レスポンスを返した後は何も保存されません。無料のインタラクティブな検証と、同一の結果を返す有料 API というこの分離は KIT の tier A カタログ全体の方針と一致しており、教室でのデモから自動パイプラインへ、数学的な結果を変えることなく移行できます。無料で決定的な幾何・代数・初等物理光学のヘルパーの小さなラボを構築する際は、スネルの法則や臨界角、薄レンズのツール、他の数学・科学エンドポイントとも組み合わせてください。
連携の活用例
決定的なテストフィクスチャ
既知の速さから再現可能な refractive_index 値を生成し、単体テストやプロパティチェック、CI アサーションに使います。
チュータリングと光学ウィジェット
インタラクティブな授業や材料デモ、簡単な c/v クイズ向けに、ユーザー入力の媒質速度を正規化します。
技術的な質問
速度から屈折率を求める計算機の料金は?
このページのブラウザ上では無料です。API 経由では成功したリクエストごとに $0.002 かかり、無効な入力には課金されません。
既知の屈折率から速さを計算できますか?
いいえ。このページは媒質速度から n のみを計算します。正の有限な速さ(と任意の c)を与えて refractive_index を得てください。