Calculadora da lei de Snell

A lei de Snell descreve como um raio muda de direção ao atravessar a interface entre meios transparentes. Ela estabelece que o primeiro índice de refração multiplicado pelo seno do ângulo de incidência é igual ao segundo índice multiplicado pelo seno do ângulo refratado. Ambos os ângulos são medidos em relação à normal, uma linha imaginária perpendicular à interface, e não à própria superfície. O índice de refração é a razão entre a velocidade da luz no vácuo e sua velocidade em um material. No vácuo, o índice é exatamente um; no ar, muito próximo de um; na água, cerca de 1.333 para luz visível; e no vidro comum, geralmente próximo de 1.5. O valor exato depende do comprimento de onda, da temperatura, da composição e da estrutura do material. Para um projeto óptico preciso, use dados do material e do comprimento de onda reais, em vez de um valor genérico arredondado. Ao entrar em um meio com maior índice de refração, a luz se aproxima da normal, tornando o ângulo refratado menor que o incidente. Em um meio de menor índice, ela se afasta da normal. A calculadora reorganiza a lei de Snell para obter o segundo ângulo: calcula o arco-seno do primeiro índice vezes o seno do ângulo incidente, dividido pelo segundo índice. Os ângulos são convertidos entre graus e radianos para as funções trigonométricas do JavaScript. Quando a luz passa de um meio com índice maior para outro com índice menor, o seno necessário do ângulo refratado pode ultrapassar um. Nesse caso, nenhum ângulo transmitido real satisfaz a lei de Snell, e ocorre reflexão interna total. O ângulo de incidência limite é chamado de ângulo crítico. Acima dele, uma interface ideal reflete o raio de volta ao primeiro meio. Fibras ópticas, prismas e muitos sensores ópticos aproveitam esse efeito. O modelo de raios pressupõe uma interface plana, meios homogêneos e isotrópicos e um comprimento de onda bem definido. Ele não calcula intensidade refletida, polarização, absorção, espalhamento, rugosidade superficial nem interferência em multicamadas. Perto de uma interface real, um pequeno campo evanescente pode penetrar no segundo meio durante a reflexão interna total. Quando amplitude, fase e polarização importam, é necessário usar óptica ondulatória ou as equações de Fresnel. Use esta calculadora em aulas de óptica, estimativas de observação de aquários, análise de prismas, conferência de sistemas de lentes e comparações rápidas de refração. Informe índices positivos e um ângulo de incidência de zero até menos de noventa graus. Um raio a zero grau segue a normal e não se desvia. Sempre confirme se um ângulo publicado é medido em relação à normal ou à superfície, pois confundir essas convenções altera bastante a resposta.