Kalkulator prawa Snelliusa

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

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, symbole i jednostki

$n_1$: 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(°)

Metoda obliczeń wyjaśniona

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

Co 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.

Kiedy 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.

Dlaczego 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.

Dlaczego 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.

Jak 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.

Powiązane kalkulatory

Kalkulator prawa Beera-Lamberta

Oblicz stezenie, absorbancje, droge optyczna lub molowa absorpcyjnosc z A = εcl

Kalkulator prawa gazu doskonałego

Oblicz P, V, T lub n na podstawie pozostałych trzech wielkości

Kalkulator gęstości

Oblicz gęstość, masę lub objętość z dwóch znanych wartości

Kalkulator prawa Ohma

Oblicz V, I lub R z prawa Ohma

Kalkulator prawa Snelliusa

Jak to działa

Często zadawane pytania

Powiązane kalkulatory

Wszystkie kalkulatory

Gotowy do obliczeń?