斯涅尔定律

历史

最早有系统研究折射问题的学者是住在埃及的希腊人托勒密。西元二世纪，在著作《光学》（Optics）第五卷里，他提出了他的折射实验与定律。但是，他从做实验得到的数据与结论并不准确，没有给出正弦定律。在那时候，希腊学者不清楚正弦的概念。
为巴格达宫廷效劳的伊朗学者伊本·沙尔（Ibn Sahl）在984年的专著《论点火镜子与透镜》（On Burning Mirrors and Lenses）里最先正确地描述折射定律。他应用这定律来找出能够将光聚焦而不会产生几何像差的透镜的形状。这种透镜称为曲折透镜（anaclastic lens）。很可惜的是其它学者并没有注意到他的研究结果。之后很多年，人们都是从托勒密的错误理论开始研究折射。
十一世纪初，阿拉伯学者海什木重做托勒密的实验。他在著作《光学书》（Kitab al-Manazir, Book of Optics）里，从做实验得到的数据，粗略地总结出一些定则。他也没有得到正弦定律。
1602年，英国天文学者托马斯·哈里奥特又重新发现了折射定律，可是，他并没有发表他的结果，虽然他曾经在与约翰内斯·开普勒通信中提到这件事。1621年，斯涅尔推导出一个数学等价形式，但是在他有生之年，学术界并不知道他的成就。勒内·笛卡儿在1637年专著《屈光学》（Dioptrics）里，独立地推导出这个定律，并且用他的理论解析了一系列光学问题。在这导引里，他做了两个假定，第一个假定是光的传播速度与介质密度呈正比，第二个假定是光速度沿着界面方向的分量守恒。1662年，皮埃尔·德·费马发表了另一种导引，从他的版本的最小作用量原理推导出同样的定律，但是费马的假定是光的传播速度与介质密度呈反比。因此，他激烈地反驳笛卡儿的解答，认为笛卡尔的假定有误。1802年，托马斯·杨做实验发现，当光波从较低密度介质传播到较高密度介质时，光波的波长会变短，他因此推论光波的传播速度会降低。
根据历史学者以撒·福雪斯（Issac Vossius）在著作《De natura lucis et proprietate》里的叙述，笛卡儿先阅读了斯涅尔的论文，然后调制出自己的导引。有些历史学者觉得这指控太过夸张，难以置信；但是很多历史学者都存疑曾经发生了这回事，费马与惠更斯分别多次重复地谴责笛卡儿的行为缺失。尽管这不名誉事件所造成的风波，在法国，斯涅尔定律被称为“笛卡儿定律”，或“斯涅尔-笛卡儿定律”
1678年，克里斯蒂安·惠更斯在著作《光论》（Traité de la Lumiere）里表明，应用惠更斯原理，可以从光的波动性质，解释或推导出斯涅尔定律。

耗损性、吸收性、导电性介质

在导电性介质里，电容率与折射率都是复值，连带的，折射角与波向数都是复值。这意味着，等实相位曲面的法线与界面的法线之间的角度等于折射角，而等波幅曲面是与界面相互平行的平面。由于这两个曲面通常不会重叠在一起，这种波被称为“非均匀波”。折射波呈指数衰减，指数与折射率的复值部分成正比。

各向异性物质

对于各向同性或镜面介质（例如玻璃），通常斯涅尔定律成立。对于各向异性介质，例如，方解石，双折射会将折射线分为两束射线，“寻常射线”与“非常射线”。寻常射线照样遵守斯涅尔定律，而非常射线可能会与入射线不共面。