Calcolatore angolo critico: riflessione totale interna (n1, n2)
Indica dove inizia la riflessione totale interna: la luce che va dal vetro (indice 1,5) all'aria (indice 1) viene riflessa del tutto oltre 41,8103148958°, l'arcoseno di 1 diviso 1,5. Il primo mezzo deve essere il più denso. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- N1
- 1,5
- N2
- 1
- Rapporto
- 0,6666666667
- Angolo critico rad
- 0,7297276562
- Angolo critico deg
- 41,8103148958
L'angolo critico è il minimo angolo di incidenza, misurato dalla normale, per il quale la luce che viaggia in un mezzo più denso viene totalmente riflessa al confine con un mezzo più raro. Dalla legge di Snell con un raggio rifratto a novanta gradi, quell'angolo è l'arcoseno del rapporto dei due indici di rifrazione: theta-c uguale ad arcsin di n2 su n1, purché n1 sia strettamente maggiore di n2. Studenti che verificano compiti di riflessione totale interna, istruttori di fibra ottica che controllano i prerequisiti dell'angolo di accettazione, tecnici di laboratorio che confrontano interfacce vetro-aria e acqua-aria, e piattaforme di tutoraggio che necessitano di numeri strutturati, tutti richiedono un calcolatore deterministico dell'angolo critico piuttosto che un diagramma approssimativo.
Cosa significa l'angolo critico e di quali due indici ha bisogno
Quando un raggio viaggia dal mezzo uno al mezzo due, la legge di Snell collega i seni degli angoli di incidenza e rifrazione agli indici di rifrazione n1 e n2. Se n1 è maggiore di n2, il raggio rifratto si allontana dalla normale e, al crescere dell'angolo di incidenza, l'angolo di rifrazione si avvicina a novanta gradi. L'angolo di incidenza in cui il raggio rifratto sfiorerebbe l'interfaccia è l'angolo critico: il seno di theta-c è uguale a n2 su n1, quindi theta-c è l'arcoseno di quel rapporto.
Oltre theta-c non esiste un raggio rifratto reale nel mezzo due e l'interfaccia presenta riflessione totale interna, il fenomeno che guida la luce nelle fibre ottiche, mantiene luminoso il fondo di una piscina visto da sott'acqua e compare nei prismi a angolo retto. L'intento di ricerca si concentra su frasi come calcolatore angolo critico, calcolatore riflessione totale interna, angolo critico vetro-aria, arcsin n2 su n1 e indice di rifrazione angolo critico.
Le persone vogliono gradi e radianti numerici da confrontare con un foglio di esercizi o da integrare in una pipeline, non solo un promemoria che la formula esiste. Mantenga entrambi gli indici come indici di rifrazione relativi adimensionali nello stesso contesto di lunghezza d'onda; il motore non modella tabelle di dispersione.
Casi d'uso
Esercizi di TIR per compiti e laboratorio
Studenti e correttori calcolano angoli critici per coppie da manuale vetro–aria, acqua–aria e altre, confrontano i gradi con le chiavi e ottengono un errore chiaro quando n1 non è maggiore di n2.
Controlli di progetto fibra e prisma
Verifica rapida che un'interfaccia nucleo–mantello o vetro–aria supporti la riflessione totale interna oltre un angolo di incidenza dichiarato prima di un tracciamento di raggi più approfondito.
Domande frequenti
Cosa succede se il primo indice è minore del secondo?
La riflessione totale interna richiede n1 > n2; quando il primo indice è minore (o uguale) non c'è angolo critico reale e la chiamata non viene addebitata.
Il calcolatore dell'angolo critico è gratuito?
Lo strumento browser gira gratis sul Suo dispositivo.
Implementa la legge di Snell completa per qualsiasi angolo di incidenza?
No. Questa capacità risolve solo l'angolo critico di TIR da due indici. Non restituisce angoli rifratti per incidenza arbitraria.
Qual è l'angolo critico dal vetro all'aria?
Con 1,5 per il vetro e 1 per l'aria, è di 41,8103148958° rispetto alla normale. I raggi che arrivano con un angolo maggiore vengono riflessi nel vetro invece di uscire.
Dove si sfrutta la riflessione totale interna?
Guida la luce nelle fibre ottiche, permette ai prismi ad angolo retto di funzionare come specchi e spiega perché il fondo di una piscina appare luminoso visto da sott'acqua.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
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)Esempio di richiesta
{
"n1": 1.5,
"n2": 1
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "optics.critical_angle",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Questa capacità accetta due indici finiti positivi, rifiuta il caso in cui il primo indice è minore o uguale al secondo con un errore chiaro invalid_input, e restituisce il rapporto, l'angolo critico in radianti e gradi, la formula e il metodo come JSON stabile.
Cosa significa l'angolo critico e di quali due indici ha bisogno
Consegnare n1, n2, ratio, critical_angle_rad, critical_angle_deg, formula e method come JSON facilita l'incollaggio nelle note, il confronto nei test automatici o il riuso tra linguaggi senza reimplementare l'aritmetica trigonometrica inversa.
Come questo calcolatore valida l'input e applica θc = arcsin(n2 / n1)
Le stringhe numeriche che si interpretano come positivi finiti sono accettate così form e pipeline in stile CSV possono passare valori senza un cast extra. Dopo la validazione si forma il rapporto r uguale a n2 diviso per n1, theta-c in radianti è Math.asin di r e i gradi equivalgono ai radianti per centoottanta su pi. Controlli classici d'aula includono vetro-aria con n1 intorno a uno virgola cinque e n2 uguale a uno, acqua-aria con n1 circa uno virgola tre tre, e diamante-aria con un n1 molto maggiore e un angolo critico corrispondentemente minore. Non c'è stack multistrato, né assorbimento, né tabella di lunghezze d'onda; è algebra di interfaccia piana ideale a partire dai due indici noti. Invii un corpo JSON con n1 e n2 obbligatori. Gli alias n_incident, incident_index e incident mappano al primo indice (incidente); gli alias n_transmitted, transmitted_index e transmitted mappano al secondo indice (trasmesso). Ogni campo fornito deve essere un numero finito positivo: campi assenti, stringhe vuote, testo non numerico, zero, valori negativi, NaN e Infinity falliscono subito con invalid_input prima di qualsiasi risultato, e la validazione fallita non viene addebitata. Il contratto del prodotto richiede che il primo indice sia strettamente maggiore del secondo: se n1 è minore di n2, o se i due indici sono uguali, la richiesta fallisce con invalid_input perché la riflessione totale interna non ha un angolo critico reale per quella direzione di interfaccia. I risultati sono arrotondati a una precisione decimale stabile così lo stesso input produce sempre lo stesso JSON sui motori JavaScript.
Uso pratico, limiti, prezzi e canali di consegna
Usi lo strumento del browser quando desidera un controllo immediato dell'angolo critico correggendo compiti di riflessione totale interna, verificando un prerequisito di apertura numerica della fibra, confrontando interfacce vetro-aria e acqua-aria, o validando uno schizzo di prisma. Metta sempre il mezzo più denso per primo come n1 affinché la disuguaglianza n1 maggiore di n2 corrisponda al setup fisico di TIR; invertire le etichette attiverà correttamente l'errore di primo indice minore invece di inventare un angolo privo di senso. Non c'è modello linguistico, né servizio ottico esterno, né casualità, quindi la capacità è sicura da fissare in controlli di integrazione continua e materiali di lezione riproducibili. Usi l'API quando uno script, una piattaforma di lezioni, un assistente di ottica o un notebook ha bisogno di JSON stabile per molte coppie di indici sotto un unico contratto. Ogni richiesta riuscita è un elemento fatturabile a $0.002; la validazione fallita non consuma saldo. I risultati sono pienamente deterministici: gli stessi due indici producono sempre lo stesso critical_angle_deg e critical_angle_rad.
Casi di integrazione
Piattaforme di tutoraggio e fixture di CI
Autori di lezioni e correttori automatici di fisica fissano JSON deterministico (rapporto, radianti, gradi) senza incorporare codice di arcoseno in ogni runtime.
Domande tecniche
Come si calcola l'angolo critico da due indici di rifrazione?
Invii JSON con n1 (incidente, mezzo più denso) e n2 (trasmesso, mezzo più raro). La risposta include critical_angle_rad, critical_angle_deg e ratio = n2/n1 tramite θc = arcsin(n2/n1).
I risultati sono restituiti in gradi o in radianti?
In entrambi. critical_angle_deg è in gradi e critical_angle_rad in radianti, più il rapporto intermedio n2/n1 per la verifica.