史乃耳定律計算機
輸入入射角與兩種介質的折射率,就能計算光線在交界面上的折射情況。這個工具也會判斷是否到達臨界角,以及會不會發生全反射。
範例
當 θ1 = 30°、n1 = 1.00、n2 = 1.50 時,折射角約為 19.47°,所以光線會朝法線方向偏折。
折射角
19.4712 °
Ray behavior
Bends toward the normal
這個方向下沒有臨界角可用,因為光不是從高折射率介質進入低折射率介質。
結果使用你輸入的無因次折射率計算。實際折射率會隨波長、溫度與材料狀態變動。
有幫助嗎?
範例
計算方式
公式
變數
- 物質的量(dimensionless)
- 物質的量(dimensionless)
- 角度(°)
- 角度(°)
- 角度(°)
先輸入相對法線的入射角(以度為單位),再輸入兩種介質的無因次折射率 n1 和 n2。這個計算機只處理單一介面:有實際折射光時會算出透射角,沒有時則直接顯示全反射。
本計算機套用史乃耳定律 。所有角度都以法線為基準量測。當 時,也會一併計算臨界角 。如果 ,就不存在實際的透射光線,因此結果會改為全反射,而不是顯示一個不成立的角度。這裡的折射率是你自行輸入的無因次數值,不是內建的材料資料;實際數值會隨波長、溫度與材料狀態而改變。
常見問題
01「相對法線的角度」是什麼意思?
法線是和介面垂直的一條假想直線。θ1 和 θ2 都要從這條線開始量,不是從介面表面來量。
02什麼情況下會發生全反射?
只有當光從較高折射率介質進入較低折射率介質,而且入射角大於臨界角時,才會發生全反射。此時史乃耳定律不會有實際的透射角解。
03為什麼有時候不會出現臨界角?
臨界角只在 n1 大於 n2 時才適用。如果光是進入折射率相同或更高的介質,這個方向下就沒有全反射門檻。
04為什麼沒有材料預設值或折射率表?
這個計算機刻意不做成材料資料庫。它只使用你提供的折射率,因此不會暗示玻璃、壓克力、水或其他介質一定有某個未註明來源的精確數值。
05如果折射率會變動,結果準確嗎?
就你輸入的數值而言,計算本身是精確的;但真實折射率會受波長、溫度與材料狀態影響而改變。所以結果是否貼近實際,取決於你輸入的折射率。