Kalkulator prawa Snelliusa

Oblicz, jak promień światła załamuje się na granicy dwóch ośrodków na podstawie kąta padania i dwóch współczynników załamania podanych przez użytkownika.

Aktywne równanie

Kąt padania od normalnej

Współczynnik załamania n1

Współczynnik załamania n2

Przykłady

Dla θ1 = 30°, n1 = 1,00 i n2 = 1,50 kąt załamania wynosi około 19,47°, więc promień załamuje się ku normalnej.

Kąt załamania

19,4712 °

Zachowanie promienia

Załamuje się ku normalnej

W tym kierunku nie ma kąta krytycznego, bo światło nie przechodzi z większego współczynnika do mniejszego.

Używa bezwymiarowych współczynników załamania, które wpiszesz. Rzeczywiste wartości zmieniają się wraz z długością fali, temperaturą i warunkami materiału.

Czy to było pomocne?

Przykłady

Jak to działa

Wzór

n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2)

\theta_c = \arcsin\left(\frac{n_2}{n_1}\right)

Zmienne

$n_1$: Współczynnik załamania ośrodka 1(bezwymiarowy)
$n_2$: Współczynnik załamania ośrodka 2(bezwymiarowy)
$\theta_1$: Kąt padania od normalnej(°)
$\theta_2$: Kąt załamania od normalnej(°)
$\theta_c$: Kąt krytyczny dla całkowitego wewnętrznego odbicia(°)

Wpisz kąt padania liczony od normalnej w stopniach oraz bezwymiarowe współczynniki załamania n1 i n2 dla dwóch ośrodków. Kalkulator skupia się na jednej granicy: podaje kąt załamania, jeśli istnieje rzeczywisty promień transmitowany, albo przełącza się na stan całkowitego wewnętrznego odbicia.

Kalkulator stosuje prawo Snelliusa $n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2)$ . Wszystkie kąty są mierzone od normalnej. Gdy $n_1 > n_2$ , oblicza też kąt krytyczny $\theta_c = \arcsin(n_2 / n_1)$ . Jeśli $\theta_1 > \theta_c$ , nie istnieje rzeczywisty promień transmitowany i wynik zmienia się na całkowite wewnętrzne odbicie. Współczynniki załamania są tutaj bezwymiarowymi danymi wejściowymi od użytkownika; ich wartości w świecie rzeczywistym mogą zależeć od długości fali, temperatury i warunków materiału.

Często zadawane pytania

01Co oznacza „kąt od normalnej”?

Normalna to wyobrażona prosta prostopadła do granicy ośrodków. Kąty θ1 i θ2 mierzy się względem tej prostej, a nie względem powierzchni.

02Kiedy zachodzi całkowite wewnętrzne odbicie?

Tylko wtedy, gdy światło przechodzi z ośrodka o większym współczynniku załamania do ośrodka o mniejszym i kąt padania przekracza kąt krytyczny.

03Dlaczego kąt krytyczny nie pojawia się zawsze?

Ma sens tylko wtedy, gdy n1 jest większe od n2. Jeśli światło wchodzi do ośrodka o równym lub większym współczynniku, nie ma progu całkowitego wewnętrznego odbicia w tym kierunku.

04Dlaczego nie ma presetów materiałów ani tabel?

Ten kalkulator celowo nie jest bazą danych materiałów. Korzysta wyłącznie z wartości, które wpiszesz, i nie sugeruje nieudokumentowanych „dokładnych” indeksów.

05Jak dokładny jest wynik, skoro współczynniki mogą się zmieniać?

Matematyka jest dokładna dla wpisanych wartości, ale rzeczywiste współczynniki załamania zależą od długości fali, temperatury i stanu materiału.

Przykłady

Jak to działa

Często zadawane pytania

Powiązane kalkulatory

Wszystkie kalkulatory