단일면에서의 굴절방정식

 굴절 방정식에 대해 서술하고자 한다.

 기하광학에서는 임의의 광선을 쫓아서 경로를 찾을 수 있다. 이를 광선추적이라고 한다.

 광선추적을 하기 위해서는 아래와 같이 굴절이 되는 방정식이 필요하다. 복잡한 광학계에 앞서 단일면부터 살펴보자.

 위와 같은 단일면이 있다고 하자.

 광선은 n의 굴절률을 가진 매질 내 O에서 출발해, u의 각도를 가지고 h의 높이를 가지며 입사한다. 이때 광선은 n'인 매질에서 u'의 각도로 O'의 위치에 다다른다.

 이를 수식으로 나타내면 아래와 같다.

위에서 서술한 각각의 기호들은 아래와 같이 정리할 수 있다.

n  물체측 굴절률

n'  상측 굴절률
u  입사근축각
u'  출사근축각
h  높이
k 면의 굴절능

이다.

굴절능에 대한 설명은 앞선 포스팅( 

http://nsgull.tistory.com/83?category=735283 

)에 서술해놓았다.