屈折率計算機
真空中の三分の二の速さで進む光なら、屈折率は1.5です。媒質中の速さか屈折率のどちらかを入力すると、もう一方が求まります。cは変更しない限り299792458 m/sです。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
- 計算モード
- speed_to_index
- 精度
- 10
この屈折率計算機は、媒質中での光の位相速度を絶対屈折率に、またはその逆に、定義式n = c/vを使って変換します。絶対屈折率は真空中の光速cをガラス・水・プラスチック・空気の中の位相速度vと比較するもので、スネルの法則、光路長、多くの薄膜・光ファイバーの公式の出発点となる数値です。関係式は完全に決定的です:n = c/v、v = c/nで、真空中の速さの既定値はSIの厳密値である毎秒2億9979万2458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。
屈折率の計算結果の読み方
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。速度を求める場合は単純に逆数の形v = c/nです。速さと屈折率の両方の欠落、両方を同時に指定すること、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・屈折率・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が必要な場合は専用の光学ツールをお使いください。
屈折率の確認が学習・実験・ソフトウェアで果たす役割
学生は、実験が速さや光路を測定してnを求めるとき、宿題がガラス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nを述べて完全な波動の章なしで位相速度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、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、控えめな速さと屈折率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、学習者が媒質速度または屈折率を入力するとUIが明確なmodeタグとともに対応する量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絶対屈折率nに変換したり、スネルの法則の前に既知の屈折率からvを復元したりします。
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。同じことですがv = c/nです。
既定ではどの真空中の速さcが使われますか?
SIの厳密値である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。
屈折率から媒質中の光の速さを求めるには？
速さの代わりに屈折率を入力すると、cをnで割って速さを求めます。屈折率が1.5なら、光は真空中の三分の二の速さで進みます。
速さと屈折率を同時に入力できますか？
いいえ、どちらか一方だけを入力します。もう一方を計算し、速さから屈折率、屈折率から速さのどちら向きに計算したかも示します。
波長や材料の違いは考慮されますか？
いいえ。材料の一覧や波長による分散は使わず、入力した速さか屈折率に n = c/v をそのまま当てはめます。
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 \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"speed":199861638.66666666,"v":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/refractive-index", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"speed": 199861638.66666666,
"v": 1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/optics/refractive-index",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"speed": 199861638.66666666,
"v": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/refractive-index", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"speed":199861638.66666666,"v":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"speed":199861638.66666666,"v":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/refractive-index", 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,
"v": 1
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "optics.refractive_index",
"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、n = 1.333なら水に近い毎秒約2.25×10^8メートルの速さが復元されます。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。
屈折率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。この計算機は、求解後の速さと屈折率のペア、使用した真空中の速さc(省略時はSIの厳密な定数が既定)、どちらの方向で実行されたかを呼び出し元が分かるspeed_to_indexまたはindex_to_speedのmodeタグ、使用したprecision、短いformula文字列、methodタグrefractive_indexを返します。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: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vからnへ、あるいはnからv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。
速さ・屈折率・真空中のcの読み取り方と再現性の保ち方
両方を送るとエンジンが矛盾したペアのどちらか一方を黙って優先することがないよう拒否されます。教科書の問題が3×10^8のような丸めたcを使う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。優先されるフィールドは媒質の位相速度を表すspeedとnを表すrefractive_indexですが、媒質速度のエイリアスv、velocity、medium_speed、speed_of_light、屈折率のエイリアスn、index、n_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同じ契約を再利用できます。この2つの量のうち正確に1つを指定してください:speedのみならn = c/vを、refractive_indexのみならv = c/nを駆動します。任意の真空中の速さc(エイリアスc0、vacuum_speed、speed_vacuum)は、省略時はSIの定義に一致する毎秒2億9979万2458メートルが既定になります。正でない速さは決して有効ではありません: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。同じ正数条件はrefractive_indexとcにも適用されます。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。
屈折率の確認が学習・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焦点距離や薄レンズのツール、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
単体テストやプロパティチェック、CIアサーション向けに再現性のあるrefractive_indexとspeedのペアを生成します。
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、ユーザー入力の速さまたはnを正規化します。
技術的な質問
屈折率計算機の料金は?
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。
速さが0または負の場合はどうなりますか?
入力はinvalid_inputとして拒否されます。この計算機では正でない媒質速度はn = c/vを未定義または非物理的にします。
speedとrefractive_indexの両方を送れますか?
いいえ。正確に1つを指定してください:speedのみならnを、refractive_indexのみなら速さを計算します。両方を送るとinvalid_inputが返されます。