Как работает калькулятор преломления
Калькулятор решает закон Снеллиуса:
$$n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2$$
Здесь \(n_1\) и \(n_2\) — показатели преломления двух сред, \(\theta_1\) — угол падения, а \(\theta_2\) — угол преломления. По умолчанию углы измеряются от нормали к границе сред. Если угол задан от поверхности, калькулятор пересчитывает его к нормали.
Для угла преломления:
$$\theta_2=\arcsin\left(\frac{n_1\sin\theta_1}{n_2}\right)$$
Для критического угла при переходе из среды с большим показателем в среду с меньшим:
$$\theta_c=\arcsin\left(\frac{n_2}{n_1}\right)$$
Показатель преломления также связан со скоростью света в среде:
$$n=\frac{c}{v}$$
Как читать результат
Если луч переходит в среду с большим показателем преломления, он обычно отклоняется к нормали. Если переходит в среду с меньшим показателем, он отклоняется от нормали. При достаточно большом угле падения из более плотной среды в менее плотную среду преломленный луч исчезает: возникает полное внутреннее отражение.
Например, для перехода из воздуха в воду при \(\theta_1=30^\circ\) калькулятор показывает угол преломления около \(22{,}03^\circ\). Для перехода из воды в воздух критический угол составляет примерно \(48{,}61^\circ\).
Ограничения
Расчет относится к одной плоской границе двух изотропных сред. Он не учитывает коэффициенты Френеля, поляризацию, поглощение, многослойные покрытия, призмы, линзы и дисперсию показателя преломления по длине волны.