Calculadora de ângulo crítico: reflexão total interna (n1, n2)
Mostra onde começa a reflexão total interna: a luz que vai do vidro (índice 1,5) para o ar (índice 1) é totalmente refletida além de 41,8103148958°, o arco seno de 1 dividido por 1,5. O primeiro meio deve ser o mais denso. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- N1
- 1,5
- N2
- 1
- Razão
- 0,6666666667
- Ângulo crítico rad
- 0,7297276562
- Ângulo crítico deg
- 41,8103148958
O ângulo crítico é o menor ângulo de incidência, medido a partir da normal, no qual a luz que viaja em um meio mais denso é totalmente refletida na fronteira com um meio mais rarefeito. A partir da lei de Snell com um raio refratado a noventa graus, esse ângulo é o arco-seno da razão dos dois índices de refração: theta-c igual a arcsin de n2 sobre n1, desde que n1 seja estritamente maior que n2. Alunos que conferem tarefas de reflexão total interna, instrutores de fibra óptica que verificam pré-requisitos do ângulo de aceitação, técnicos de laboratório que comparam interfaces vidro-ar e água-ar, e plataformas de tutoria que precisam de números estruturados, todos necessitam de uma calculadora determinística do ângulo crítico em vez de um diagrama vago.
O que o ângulo crítico significa e quais dois índices você precisa
Quando um raio viaja do meio um para o meio dois, a lei de Snell relaciona os senos dos ângulos de incidência e refração aos índices de refração n1 e n2. Se n1 for maior que n2, o raio refratado se afasta da normal e, à medida que o ângulo de incidência aumenta, o ângulo de refração se aproxima de noventa graus.
O ângulo de incidência no qual o raio refratado roçaria a interface é o ângulo crítico: o seno de theta-c é igual a n2 sobre n1, de modo que theta-c é o arco-seno dessa razão. Além de theta-c não há raio refratado real no meio dois e a interface exibe reflexão total interna, o fenômeno que guia a luz em fibras ópticas, mantém o fundo da piscina brilhante visto debaixo d'água e aparece em prismas de ângulo reto.
A intenção de busca se agrupa em frases como calculadora de ângulo crítico, calculadora de reflexão total interna, ângulo crítico vidro-ar, arcsin n2 sobre n1 e índice de refração ângulo crítico. As pessoas querem graus e radianos numéricos para conferir com uma folha de exercícios ou embutir em um pipeline — não apenas um lembrete de que a fórmula existe. Mantenha ambos os índices como índices de refração relativos adimensionais no mesmo contexto de comprimento de onda; o motor não modela tabelas de dispersão.
Casos de uso
Exercícios de TIR em tarefas e laboratório
Alunos e corretores calculam ângulos críticos para pares de livro vidro–ar, água–ar e outros, comparam graus com as chaves e recebem erro claro quando n1 não é maior que n2.
Checagens de projeto de fibra e prisma
Verificação rápida de que uma interface núcleo–revestimento ou vidro–ar suporta reflexão total interna acima de um ângulo de incidência declarado antes de um traçado de raios mais profundo.
Perguntas frequentes
O que acontece se o primeiro índice for menor que o segundo?
A reflexão total interna exige n1 > n2; quando o primeiro índice é menor (ou igual), não há ângulo crítico real e a chamada não é cobrada.
A calculadora de ângulo crítico é gratuita?
A ferramenta do navegador roda grátis no seu dispositivo.
Isto implementa a lei de Snell completa para qualquer ângulo de incidência?
Não. Esta capacidade resolve apenas o ângulo crítico de TIR a partir de dois índices. Não devolve ângulos refratados para incidência arbitraria.
Qual é o ângulo crítico do vidro para o ar?
Com 1,5 para o vidro e 1 para o ar, é de 41,8103148958° medidos a partir da normal. Raios que chegam com ângulo maior são refletidos de volta para o vidro em vez de sair.
Onde a reflexão total interna é usada?
Ela guia a luz nas fibras ópticas, faz os prismas de ângulo reto funcionarem como espelhos e explica por que o fundo de uma piscina parece brilhante visto de dentro da água.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/optics/critical-angle \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"n1":1.5,"n2":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/critical-angle", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"n1": 1.5,
"n2": 1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/optics/critical-angle",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"n1": 1.5,
"n2": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/critical-angle", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"n1":1.5,"n2":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"n1":1.5,"n2":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/critical-angle", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"n1": 1.5,
"n2": 1
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "optics.critical_angle",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Esta capacidade aceita dois índices finitos positivos, rejeita o caso em que o primeiro índice é menor ou igual ao segundo com um erro claro invalid_input, e devolve a razão, o ângulo crítico em radianos e graus, a fórmula e o método como JSON estável.
O que o ângulo crítico significa e quais dois índices você precisa
Entregar n1, n2, ratio, critical_angle_rad, critical_angle_deg, formula e method como JSON facilita colar o resultado em anotações, comparar em testes automatizados ou reutilizar entre linguagens sem reimplementar a aritmética trigonométrica inversa.
Como esta calculadora valida a entrada e aplica θc = arcsin(n2 / n1)
Strings numéricas que se interpretam como positivos finitos são aceitas para que formulários e pipelines no estilo CSV passem valores sem um cast extra. Após a validação, a razão r igual a n2 dividido por n1 é formada, theta-c em radianos é Math.asin de r e os graus equivalem a radianos vezes cento e oitenta sobre pi. Checagens clássicas de sala incluem vidro-ar com n1 em torno de um vírgula cinco e n2 igual a um, água-ar com n1 cerca de um vírgula três três, e diamante-ar com n1 bem maior e ângulo crítico correspondentemente menor. Não há empilhamento multicamada, absorção nem tabela de comprimentos de onda; é álgebra de interface plana ideal a partir dos dois índices conhecidos. Envie um corpo JSON com n1 e n2 obrigatórios. Os aliases n_incident, incident_index e incident mapeiam para o primeiro índice (incidente); os aliases n_transmitted, transmitted_index e transmitted mapeiam para o segundo índice (transmitido). Todo campo fornecido deve ser um número finito positivo: campos ausentes, strings vazias, texto não numérico, zero, valores negativos, NaN e Infinity falham imediatamente com invalid_input antes de qualquer resultado, e a validação falha não é cobrada. O contrato do produto exige que o primeiro índice seja estritamente maior que o segundo: se n1 for menor que n2, ou se os dois índices forem iguais, a requisição falha com invalid_input porque a reflexão total interna não tem ângulo crítico real nessa direção de interface. Os resultados são arredondados a uma precisão decimal estável para que a mesma entrada sempre produza o mesmo JSON em motores JavaScript.
Uso prático, limites, preços e canais de entrega
Use a ferramenta do navegador quando quiser uma verificação imediata do ângulo crítico ao corrigir tarefas de reflexão total interna, verificar um pré-requisito de abertura numérica de fibra, comparar interfaces vidro-ar versus água-ar ou validar um esboço de prisma. Coloque sempre o meio mais denso primeiro como n1 para que a desigualdade n1 maior que n2 combine com o montagem físico de TIR; inverter os rótulos dispara corretamente o erro de primeiro índice menor em vez de inventar um ângulo sem sentido. Não há modelo de linguagem, serviço óptico externo nem aleatoriedade, de modo que a capacidade é segura para fixar em cheques de integração contínua e materiais de aula reproduzíveis. Use a API quando um script, plataforma de aulas, auxiliar de óptica ou notebook precisar de JSON estável para muitos pares de índices sob um único contrato. Cada requisição bem-sucedida é um item faturável a US$ 0,002; a validação falha não consome saldo. Os resultados são plenamente determinísticos: os mesmos dois índices sempre produzem o mesmo critical_angle_deg e critical_angle_rad. Conecte o endpoint a exercícios de fibra óptica, verificadores de concurso, planilhas de física ou passos de pré-processamento em que você prefira erros de domínio explícitos — como rejeitar um primeiro índice menor — a widgets opacos que não explicam por que uma entrada inválida foi recusada.
Casos de integração
Plataformas de tutoria e fixtures de CI
Construtores de aulas e verificadores automatizados de física fixam JSON determinístico (razão, radianos, graus) sem embutir código de arco-seno em cada runtime.
Perguntas técnicas
Como calculo o ângulo crítico a partir de dois índices de refração?
Envie JSON com n1 (incidente, meio mais denso) e n2 (transmitido, meio mais rarefeito). A resposta inclui critical_angle_rad, critical_angle_deg e ratio = n2/n1 via θc = arcsin(n2/n1).
Os resultados vêm em graus ou em radianos?
Em ambos. critical_angle_deg são graus e critical_angle_rad são radianos, mais a razão intermediária n2/n1 para verificação.