Lei de Snell: calculadora
Com esta calculadora da lei de Snell você descobre o ângulo de refração de um raio de luz entre dois meios, se há reflexão total e quanta luz é refletida.
Fonte: Wikipedia – Brechungsgesetz (Snellius): n₁·sin α₁ = n₂·sin α₂, Totalreflexion, Brewster-Winkel. Atualizado em: .
Como o cálculo é feito
A lei de Snell é n₁·sen θ₁ = n₂·sen θ₂. Um raio que passa do ar para a água a 45° é desviado para cerca de 32,0° em relação à normal.
Como é calculado
Os ângulos são sempre medidos em relação à normal (a perpendicular à superfície). θ₂ = arcsen(n₁·sen θ₁ / n₂) dá o ângulo de refração. Se n₁ > n₂ e o ângulo de incidência supera o ângulo limite arcsen(n₂/n₁), não há mais raio refratado (reflexão total). As equações de Fresnel dão a refletância, aqui como média das polarizações s e p; no ângulo de Brewster arctan(n₂/n₁) a luz polarizada p não é refletida.
Bom saber
- A incidência normal (0°) não é desviada, mas parte da luz (cerca de 4 % do ar para o vidro) é refletida mesmo assim.
- O índice depende do comprimento de onda (dispersão); os valores são para luz amarela a 589 nm.
- Fibras ópticas e binóculos de prismas usam a reflexão total, possível só rumo a um meio menos denso.
Perguntas frequentes
Qual é a lei de Snell?
n₁ · sen θ₁ = n₂ · sen θ₂. Os ângulos são medidos em relação à normal, e n é o índice de refração de cada meio.
Quando ocorre reflexão total?
Quando a luz vai de um meio mais denso para um menos denso (n₁ > n₂) e o ângulo de incidência supera arcsen(n₂/n₁). Da água para o ar, o ângulo limite é cerca de 48,6°.
O que é o ângulo de Brewster?
O ângulo de incidência arctan(n₂/n₁) em que a luz refletida fica totalmente polarizada. Do ar para a água, cerca de 53,1°.
Qual a velocidade da luz na água?
c/n: cerca de 299.792 km/s divididos por 1,333, ou seja, aproximadamente 224.900 km/s.
Fontes e base legal
- Wikipedia – Brechungsgesetz (Snellius): n₁·sin α₁ = n₂·sin α₂, Totalreflexion, Brewster-Winkel
- Wikipedia – Fresnelsche Formeln (fórmulas de Fresnel): refletância para polarização s e p
- Wikipedia – Brechungsindex: índices de refração a 589 nm (valores de referência)
- NIST – Lichtgeschwindigkeit im Vakuum c = 299 792 458 m/s (exakt)
Última atualização: · Princípios editoriais
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