Calculateur de la loi de Snell

La loi de Snell décrit le changement de direction d'un rayon qui traverse la frontière entre deux milieux transparents. Le premier indice de réfraction multiplié par le sinus de l'angle d'incidence est égal au second indice multiplié par le sinus de l'angle réfracté. Les deux angles se mesurent par rapport à la normale, une droite imaginaire perpendiculaire à l'interface, et non par rapport à la surface elle-même. L'indice de réfraction est le rapport entre la vitesse de la lumière dans le vide et sa vitesse dans un matériau. Il vaut exactement un dans le vide, presque un dans l'air, environ 1.333 dans l'eau en lumière visible et souvent près de 1.5 dans le verre courant. Sa valeur précise dépend de la longueur d'onde, de la température, de la composition et de la structure du matériau. Pour une conception optique précise, utilisez les données du matériau réel à la longueur d'onde considérée plutôt qu'une valeur générique arrondie. Lorsque la lumière entre dans un milieu d'indice plus élevé, elle se rapproche de la normale : l'angle réfracté est donc plus petit que l'angle incident. Dans un milieu d'indice plus faible, elle s'en éloigne. Le calculateur réarrange la loi de Snell pour obtenir le second angle : il prend l'arcsinus du premier indice multiplié par le sinus de l'angle incident, divisé par le second indice. Les angles sont convertis entre degrés et radians pour les fonctions trigonométriques de JavaScript. Si la lumière passe d'un indice élevé à un indice plus faible, le sinus requis pour l'angle réfracté peut dépasser un. Aucun angle transmis réel ne satisfait alors la loi de Snell : il y a réflexion totale interne. L'angle d'incidence seuil est appelé angle critique. Au-delà, une interface idéale renvoie le rayon dans le premier milieu. Les fibres optiques, les prismes et de nombreux capteurs optiques exploitent cet effet. Le modèle de rayons suppose une interface plane, des milieux homogènes et isotropes, et une longueur d'onde bien définie. Il ne calcule ni intensité réfléchie, ni polarisation, absorption, diffusion, rugosité de surface ou interférences multicouches. Près d'une interface réelle, un faible champ évanescent peut pénétrer dans le second milieu lors de la réflexion totale interne. Lorsque l'amplitude, la phase ou la polarisation importent, il faut recourir à l'optique ondulatoire ou aux équations de Fresnel. Utilisez ce calculateur pour les cours d'optique, les estimations de vision à travers un aquarium, l'étude des prismes, la vérification de systèmes de lentilles et les comparaisons rapides de réfraction. Saisissez des indices positifs et un angle d'incidence compris entre zéro inclus et quatre-vingt-dix degrés exclus. Un rayon à zéro degré suit la normale sans déviation. Vérifiez toujours si un angle publié est mesuré depuis la normale ou depuis la surface : confondre ces conventions modifie fortement le résultat.