Lei de Snell: refração, índice de refração e ângulo limite
Informe os índices de refração e o ângulo de incidência para ver o ângulo de refração, o ângulo limite e se há reflexão total.
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A lei de Snell
n1 · sen θ1 = n2 · sen θ2; ângulo limite: sen θc = n2 ÷ n1 (só se n1 for maior que n2)
Um raio que passa de um meio de índice 1,00029 para outro de índice 1,33, incidindo a 30° da normal, refrata a 22,0892° da normal. Os ângulos são sempre medidos a partir da normal à superfície.
Reflexão total
Indo do meio mais refringente para o menos refringente (n1 maior que n2), existe um ângulo limite: para 1,33 e 1,00029 ele é 48,7724°. Incidindo a 60°, o resultado é: reflexão total, sem raio refratado. Quando há reflexão total, o ângulo de refração aparece como 0.
Índices de referência
- Valores típicos, editáveis: ar 1,00029; água 1,33 (1,3330 a 20 °C); vidro crown 1,52, com faixa de 1,52 a 1,75 conforme o vidro.
- O índice varia com o comprimento de onda da luz e com a temperatura; informe o do seu material.
- Meio isotrópico e superfície plana; polarização e intensidade refletida não entram na conta.
Perguntas frequentes
Como calcular o ângulo de refração pela lei de Snell?
Use n1 · sen θ1 = n2 · sen θ2. Do ar (1,00029) para a água (1,33), um raio a 30° da normal passa a cerca de 22,1°.
O que é o ângulo limite?
É o ângulo de incidência a partir do qual a luz é totalmente refletida, quando passa de um meio mais refringente para um menos refringente: sen θc = n2 ÷ n1.
Quando ocorre a reflexão total?
Quando n1 é maior que n2 e o ângulo de incidência passa do ângulo limite. Então não há raio refratado.