Calculadora da lei de Snell

Calcule como um raio de luz se refrata na fronteira entre dois meios a partir do ângulo de incidência e de dois índices de refração fornecidos pelo utilizador.

Como funciona

Fórmula

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

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

Variáveis, símbolos e unidades

$n_1$: Índice de refração do meio 1(adimensional)
$n_2$: Índice de refração do meio 2(adimensional)
$\theta_1$: Ângulo de incidência em relação à normal(°)
$\theta_2$: Ângulo refratado em relação à normal(°)
$\theta_c$: Ângulo crítico para reflexão interna total(°)

Método de cálculo explicado

Introduza o ângulo de incidência medido a partir da normal em graus e depois os índices de refração adimensionais n1 e n2 dos dois meios. A calculadora concentra-se numa única fronteira: calcula o ângulo refratado quando existe um raio transmitido real e muda para reflexão interna total quando esse raio não existe.

A calculadora aplica a lei de Snell $n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2)$ . Todos os ângulos são medidos a partir da normal. Quando $n_1 > n_2$ , também calcula o ângulo crítico $\theta_c = \arcsin(n_2 / n_1)$ . Se $\theta_1 > \theta_c$ , não existe um raio transmitido real e o resultado passa a reflexão interna total. Os índices de refração aqui são entradas adimensionais fornecidas pelo utilizador; os valores reais podem variar com o comprimento de onda, a temperatura e as condições do material.

Perguntas frequentes

O que significa “ângulo medido à normal”?

A normal é uma linha imaginária perpendicular à fronteira. Os ângulos θ1 e θ2 são medidos em relação a essa linha, não em relação à superfície.

Quando ocorre reflexão interna total?

Só acontece quando a luz passa de um índice de refração mais elevado para um mais baixo e o ângulo de incidência ultrapassa o ângulo crítico.

Porque é que o ângulo crítico nem sempre aparece?

Só faz sentido quando n1 é maior do que n2. Se a luz entra num meio com índice igual ou superior, não existe limiar de reflexão interna total nessa direção.

Porque não existem materiais pré-definidos nem tabelas?

Esta calculadora não pretende ser uma base de dados de materiais. Usa apenas os índices que indicar e não sugere valores exactos sem fonte.

Quão preciso é o resultado se os índices variarem?

A matemática é exata para os valores introduzidos, mas os índices reais podem variar com o comprimento de onda, a temperatura e as condições do material.

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