Keel

Snelli Seaduse Kalkulaator

Arvuta murdumisnurki kasutades Snelli seadust koos interaktiivsete visualiseeringutega

Murdumise visualiseerimine

Scroll to zoom • Drag to pan • Zoom: 100%

Punane kiir: langev valgus. Roheline kiir: murdunud valgus. Oranž kiir: täielik sisepeegeldus (kui kehtib).

Õhk: 1,00, Vesi: 1,33, Klaas: 1,52

Nurk normaalilt (0° kuni 90°)

Tulemused

Sisesta väärtused ja klõpsa Arvuta, et näha tulemust.

Teooria ja valem

Snelli seadus kirjeldab, kuidas valgus murdub läbides erineva murdumisnäitajaga keskkondade vahelist piiri.

Põhimõisted:

  • Murdumine: Valguse paindumine kahe keskkonna vahelisel piiril
  • Murdumisnäitaja: \(n\) = Valguse kiiruse suhe vaakumis ja keskkonnas
  • Tihedamast hõredamasse: Valgus murdub normaalilt eemal \((\theta_2 > \theta_1)\)
  • Hõredamast tihedamasse: Valgus murdub normaali poole \((\theta_2 < \theta_1)\)

Täielik sisepeegeldus:

  • Toimub, kui valgus liigub tihedamast keskkonnast hõredamasse
  • Langenurk ületab kriitilist nurka: \(\theta_1 > \theta_c\)
  • Kriitiline nurk: \(\theta_c = \arcsin(n_2/n_1)\)
  • Kogu valgus peegeldub tagasi, murdumist ei toimu
  • Kasutatakse optilistes kiududes, prismades ja teemantides

Levinud murdumisnäitajad:

  • Vaakum/Õhk: 1,00
  • Jää: 1,31
  • Vesi: 1,33
  • Klaas: 1,50-1,90
  • Teemant: 2,42
\(n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2)\)

Lahendatud näited

Õhk → Vesi

\(n_1=1.00, n_2=1.33, \theta_1=30° \rightarrow \theta_2=22.1°\) (murdub normaali poole)

Vesi → Õhk

\(n_1=1.33, n_2=1.00, \theta_1=50° \rightarrow \theta_2\approx\) pole määratletud (TIR, \(\theta_c=48.8°\))

Õhk → Teemant

\(n_1=1.00, n_2=2.42, \theta_1=30° \rightarrow \theta_2=11.9°\) (tugev murdumine)
Snell's Law Calculator | MathCalcLab | MathCalcLab