Ângulo de incidência pela lei de Snell

Informe o índice do meio incidente, o índice do meio transmitido e o ângulo refratado desejado em graus a partir da normal. Você receberá o ângulo de incidência, os senos intermediários e o índice relativo. Quando nenhuma incidência real consegue produzir o objetivo, a ferramenta informa a impossibilidade em vez de retornar um valor indefinido ou enganoso.

Como isolar o ângulo de incidência na lei de Snell

A lei de Snell costuma ser escrita como n1 vezes seno de theta1 igual a n2 vezes seno de theta2. n1 é o índice do meio do raio que chega, theta1 é o ângulo de incidência, n2 representa o meio transmitido e theta2 é o ângulo refratado. Aqui theta2 é conhecido e a equação é resolvida ao contrário: seno de theta1 é n2 dividido por n1 vezes seno de theta2; depois aplica-se o arco seno. Todos os ângulos são medidos em graus a partir da normal à superfície. Assim, zero grau indica incidência normal e noventa graus indica incidência rasante. Medir a partir da superfície produziria valores complementares e uma montagem física errada. O cálculo pressupõe dois meios homogêneos e isotrópicos separados por uma única interface plana. Ele não considera superfícies curvas, índice gradual, dispersão, interferência em camadas ou polarização. Dentro desse escopo, o resultado é determinístico, e a mesma função pura atende ao navegador e à API.

Como verificar se a refração desejada é fisicamente possível

O cálculo inverso exige uma verificação de domínio. O seno de um ângulo real não pode ultrapassar um; portanto, n2 dividido por n1 vezes seno de theta2 precisa ser menor ou igual a um. Se for maior, nenhum ângulo de incidência entre zero e noventa graus produzirá a refração solicitada com esses índices. Isso é frequente quando o meio transmitido tem índice maior e o ângulo refratado pedido é amplo demais. A calculadora rejeita a entrada e apresenta o maior ângulo de refração alcançável. Exatamente no limite, o raio incidente é rasante, a noventa graus. Pequenos ruídos de ponto flutuante junto ao limite são ajustados com segurança, mas valores realmente impossíveis não são alterados em silêncio. Os dois índices devem ser finitos e estritamente positivos, e o alvo deve ficar entre zero e noventa graus, inclusive. Use índices absolutos, como aproximadamente um para o ar, 1.333 para a água e cerca de 1.5 para vidro comum.

Como usar o resultado em experimentos, projetos e software

O campo angle_incidence é a direção que você deve estabelecer em relação à normal da interface. Em um experimento, gire o laser ou a amostra até esse ângulo e compare o raio transmitido com angle_refraction. Em um projeto óptico, use o resultado como cálculo inicial antes de um traçador de raios que inclua espessura, curvatura e várias superfícies. Um programa também pode posicionar um raio interativo, validar uma geometria ou gerar gabaritos. A resposta repete os índices e o alvo normalizados, fornece os dois senos para auditoria e retorna n2 dividido por n1 em relative_index. Esses dados ajudam a detectar conversões incorretas ou meios invertidos. Os campos formula e unit são adequados para exibição; os números devem orientar cálculos posteriores. Uma solicitação bem-sucedida à API usa o preço-base publicado de US$ 0,002 por item, enquanto a calculadora no navegador roda localmente. Como o algoritmo não acessa a rede, entradas iguais sempre geram resultados iguais.