스넬의 법칙 문서 원본 보기

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[[파일:Snells law2.svg|섬네일|공기(''n''<sub>1</sub>)에서 물(''n''<sub>2</sub>)로 진행하는 빛의 굴절]]
[[파일:Snells law wavefronts.gif|대체글=|섬네일|매질에 따른 빛의 속도와 굴절 현상]]
'''스넬의 법칙'''(Snell's law), '''굴절의 법칙'''(the laws of refraction)은 [[굴절]]에 관한 물리 법칙이다. [[네덜란드]]의 [[수학자]] [[빌러브로어트 스넬리우스]]({{lang|nl|Willebrord Snellius}})를 따라 이름 붙여졌다. [[프랑스]]에서는 '''[[데카르트]]의 법칙'''({{lang|fr|la loi de Descartes}}) 또는 '''스넬-데카르트의 법칙'''({{lang|fr|la loi de Snell-Descartes}})라고도 부른다.

[[굴절률]]이 ''n''<sub>1</sub>과 ''n''<sub>2</sub>로 서로 다른 두 [[매질]]이 맞닿아 있을 때 매질을 통과하는 [[빛]]의 경로는 매질마다 [[빛의 속도|광속]]이 다르므로 휘게 되는데, 그 휜 정도를 빛의 입사 평면 상에서 각도로 표시하면 ''θ''<sub>1</sub>과 ''θ''<sub>2</sub>가 된다. 이때 스넬의 법칙은 다음과 같이 정의된다.

:<math>\frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2} = \frac{v_1}{v_2} = \frac{\lambda_1}{\lambda_2} = \frac{n_2}{n_1}</math>
또는
:<math>n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2\ .</math>

== 역사 ==
이집트 [[알렉산드리아]]에 사는 그리스인 [[클라우디오스 프톨레마이오스|프톨레마이오스]]<ref>David Michael Harland (2007). "''[https://books.google.com/books?id=ScORNbV0E8wC&pg=PA1&dq&hl=en#v=onepage&q=&f=false Cassini at Saturn: Huygens results]''". p.1. {{ISBN|0-387-26129-X}}</ref>는 반사각과 관련한 관계를 발견했지만 작지 않은 각도의 경우에는 정확도가 떨어졌다. 프톨레마이오스는 부분적으로는 그의 자료를 이론에 억지로 끼워맞추면서 정확한 법칙을 발견했다고 믿었다. ([[확증편향]] 참고)<ref>{{웹 인용 |title=Ptolemy (ca. 100-ca. 170) |work=Eric Weinstein's World of Scientific Biography |url=http://scienceworld.wolfram.com/biography/Ptolemy.html}}</ref> [[이븐 알하이삼]]은 그의 책 《Book of Optics》(1021년)에서 반사의 법칙에 대한 발견에 거의 다가섰으나 이 단계를 밟지는 않았다.<ref>[[A. I. Sabra]] (1981), ''Theories of Light from Descartes to Newton'', [[Cambridge University Press]]. ([[cf.]] Pavlos Mihas, [http://www.ihpst2005.leeds.ac.uk/papers/Mihas.pdf Use of History in Developing ideas of refraction, lenses and rainbow] {{웹아카이브|url=https://web.archive.org/web/20070927032208/http://www.ihpst2005.leeds.ac.uk/papers/Mihas.pdf}}, p. 5, Demokritus University, [[Thrace]], [[Greece]].)</ref>

이 법칙의 이름이 네덜란드의 천문학자 [[빌러브로어트 스넬리우스]](1580~1626년)의 이름을 따온 것이지만, 실제 법칙은 과학자 이븐 사흘이 984년 [[바그다드]] 법정에서 최초로 정확히 기술하였다. On Burning Mirrors and Lenses라는 글에서 사흘은 이 법칙을 사용하여 기하학적 수차 없이 빛의 초점을 맞추는 렌즈 모양을 가져왔다.<ref name="Wolf">Wolf, K. B. (1995), "Geometry and dynamics in refracting systems", ''European Journal of Physics'' '''16''': 14–20.</ref><ref name="Rashed1990">{{저널 인용 |last=Rashed |first=Roshdi |year=1990 |title=A pioneer in anaclastics: Ibn Sahl on burning mirrors and lenses |journal=[[Isis (journal)|Isis]] |doi=10.1086/355456 |volume=81 |issue=3 |pages=464–491}}</ref>

이 법칙은 1602년 토머스 헤리엇이 재발견하였으나<ref>{{저널 인용 |last1=Kwan |first1=A. |last2=Dudley |first2=J. |last3=Lantz |first3=E. |year=2002 |title=Who really discovered Snell's law? |journal=[[Physics World]] |volume=15 |issue=4 |pages=64 |url=http://physicsworldarchive.iop.org/index.cfm?action=summary&doc=15%2F4%2Fphwv15i4a44%40pwa-xml&qt= |확인날짜=2016-11-24 |보존url=https://web.archive.org/web/20070303030259/http://physicsworldarchive.iop.org/index.cfm?action=summary&doc=15%2F4%2Fphwv15i4a44%40pwa-xml&qt= |보존날짜=2007-03-03 |url-status=dead }}</ref> 이 주제에 대해 [[요하네스 케플러|케플러]]와 서신을 주고받았음에도 불구하고 그의 결과물을 출판하지는 않았다. 1621년 빌러브로어트 스넬리우스(스넬)는 수학적으로 동등한 형태를 끌어내었으나 그의 생애 동안에는 출판하지 않은 채로 두었다.

== 법칙에 따른 접근 방법 ==
이러한 스넬의 법칙은 두 매질 간의 [[투자율]]이 서로 같을 경우에만 성립한다. 만일 두 매질 간의 [[투자율]]이 서로 같지 않을 경우 스넬의 법칙을 이용하여 굴절각을 구하는 시도는 성공하지 않으며 다른 방식으로 접근하여야만 한다.

스넬의 법칙은 [[프레넬 방정식]]의 일부이며, [[빛]]이 진행하는 경로에 대한 [[페르마의 원리]]로도 설명할 수도 있다.

== 같이 보기 ==
* [[하위헌스 원리]]
* [[페르마의 원리]]
* [[프레넬 방정식]]
* [[굴절]], [[굴절률]]
* 복이차굴절방정식

== 각주 ==
{{각주}}

{{토막글|광학}}

[[분류:사람 이름을 딴 낱말]]
[[분류:기하광학]]