ForHosting KIT · Ciência

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.

  • Grátis
  • Funciona no seu navegador
  • Sem cadastro
  • Seus dados não saem do seu aparelho
Use pelo WebAPIE-mailTelegramApp em breve
Se você digitar
N1
1,5
N2
1
Você obtém
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.

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.

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.

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.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/optics/critical-angle

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

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}'
{
  "n1": 1.5,
  "n2": 1
}
{
  "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.

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

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.

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.

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.

Ver a documentação completa do KIT →