Калькулятор закона Снеллиуса

Закон Снеллиуса описывает изменение направления луча при пересечении границы прозрачных сред. Произведение первого показателя преломления на синус угла падения равно произведению второго показателя на синус угла преломления. Оба угла измеряются от нормали — воображаемой линии, перпендикулярной границе, — а не от самой поверхности. Показатель преломления — это отношение скорости света в вакууме к скорости света в материале. Для вакуума он равен ровно единице, для воздуха очень близок к единице, для воды в видимом диапазоне составляет около 1.333, а для обычного стекла — часто около 1.5. Точное значение зависит от длины волны, температуры, состава и структуры материала. Для точного оптического проектирования используйте данные для конкретного материала и длины волны, а не общее округленное значение. При входе в среду с более высоким показателем свет отклоняется к нормали, поэтому угол преломления меньше угла падения. При входе в среду с более низким показателем свет отклоняется от нормали. Калькулятор преобразует закон Снеллиуса для определения второго угла: берет арксинус произведения первого показателя на синус угла падения, деленного на второй показатель. Для тригонометрических функций JavaScript углы переводятся между градусами и радианами. Когда свет идет из среды с высоким показателем в среду с низким, требуемый синус угла преломления может превысить единицу. Тогда действительного угла прошедшего луча, удовлетворяющего закону Снеллиуса, нет и возникает полное внутреннее отражение. Пороговый угол падения называется критическим. При его превышении идеальная граница отражает луч обратно в первую среду. Этот эффект применяется в оптоволокне, призмах и многих оптических датчиках. Лучевая модель предполагает плоскую границу, однородные изотропные среды и определенную длину волны. Она не рассчитывает интенсивность отражения, поляризацию, поглощение, рассеяние, шероховатость поверхности или многослойную интерференцию. При полном внутреннем отражении вблизи реальной границы небольшое эванесцентное поле может проникать во вторую среду. Если важны амплитуда, фаза и поляризация, необходимы волновая оптика или формулы Френеля. Используйте калькулятор на занятиях по оптике, для оценки видимости через аквариум, анализа призм, проверки систем линз и быстрого сравнения преломления. Вводите положительные показатели и угол падения от нуля включительно до девяноста градусов не включительно. При нулевом угле луч идет по нормали и не отклоняется. Всегда уточняйте, от нормали или от поверхности отсчитан опубликованный угол: путаница между этими соглашениями существенно меняет ответ.