Brechungsindex-Rechner

Was die Brechungsindex-Lösung liefert und wie die Felder zu lesen sind

Der absolute Brechungsindex eines homogenen isotropen Mediums ist definiert durch n gleich c über v, wobei c die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und v die Phasengeschwindigkeit einer monochromatischen ebenen Welle in diesem Medium ist. Werte größer als eins bedeuten, dass sich Licht langsamer als im Vakuum bewegt; das Vakuum selbst hat n gleich eins, wenn v gleich c ist; exotische Metamaterial-Kontexte können n unter eins diskutieren, aber dieser Rechner verlangt weiterhin positive endliche Eingaben, damit der Quotient definiert bleibt. Das Lösen nach Geschwindigkeit ist nur die Kehrwertform v gleich c über n. Dieser Rechner liefert das Paar speed und refractive_index nach der Lösung, die verwendete Vakuumgeschwindigkeit c (standardmäßig die exakte SI-Konstante, wenn Sie sie weglassen), ein mode-Tag speed_to_index oder index_to_speed, damit Aufrufer wissen, welche Richtung lief, die verwendete Präzision, eine kurze Formel-Zeichenkette und das Methoden-Tag refractive_index. Es gibt keinen Materialdatenbank-Lookup, kein wellenlängenabhängiges Dispersionsmodell und keine Zufallsstichprobe von Proben: Die Engine bildet entweder einen exakten Gleitkomma-Quotienten innerhalb des unterstützten Größenbereichs oder weist die Eingabe mit invalid_input zurück. Zurückgewiesen werden unter anderem das Fehlen sowohl von speed als auch von index, die gleichzeitige Angabe beider, nicht endliche Werte, Größenordnungen oberhalb der dokumentierten Obergrenze und jede nicht positive Geschwindigkeit, jeder nicht positive Index oder nicht positives Vakuum-c, da eine Geschwindigkeit von null oder darunter im Medium n gleich c über v für diese absolute Definition undefiniert oder unphysikalisch macht. Wenn Sie Winkel des Snelliusschen Gesetzes, den Grenzwinkel, Fresnel-Reflexionsgrad oder Sellmeier-Dispersionskurven benötigen, nutzen Sie dedizierte optische Werkzeuge; diese Seite beantwortet ausschließlich die Umrechnung n aus v oder v aus n mit stabiler numerischer Ausgabe, geeignet für Arbeitsblätter, Unit-Tests und API-Konsumenten, die keine Materialtabellen erfinden dürfen.

Wie Geschwindigkeit, Index und Vakuum-c gelesen werden und reproduzierbar bleiben

Optionale führende Pluszeichen und wissenschaftliche Notation bei numerischen Zeichenketten sind erlaubt, sofern sie sich als endliche Dezimalzahlen parsen lassen; eingebettete Leerzeichen, Hex-Präfixe und nicht-numerische Token werden mit einer klaren Meldung zurückgewiesen, damit eine fehlerhafte Zelle nicht zu einem falschen Index wird. Die bevorzugten Felder sind speed für die Mediumphasengeschwindigkeit und refractive_index für n, aber die Aliase v, velocity, medium_speed und speed_of_light für die Mediumgeschwindigkeit sowie n, index und n_medium für den Brechungsindex werden akzeptiert, sodass Tabellenkalkulationen, Query-Strings und typisierte Formulare denselben Vertrag wiederverwenden können. Geben Sie genau eine dieser beiden Größen an: speed allein treibt n gleich c über v, während refractive_index allein v gleich c über n treibt; das Senden beider wird zurückgewiesen, damit die Engine niemals stillschweigend eine Seite eines widersprüchlichen Paares bevorzugt. Die optionale Vakuumgeschwindigkeit c mit den Aliasen c0, vacuum_speed und speed_vacuum ist standardmäßig zweihundertneunundneunzig Millionen siebenhundertzweiundneunzigtausendvierhundertachtundfünfzig Meter pro Sekunde, wenn sie weggelassen wird, passend zur SI-Definition; überschreiben Sie sie nur, wenn eine Lehrbuchaufgabe ein gerundetes c wie drei mal zehn hoch acht verwendet. Nicht positive Geschwindigkeit ist niemals gültig: Liegt die Geschwindigkeit bei oder unter einem winzigen Epsilon, schlägt die Anfrage mit invalid_input fehl, weil der Brechungsindex undefiniert oder unphysikalisch ist. Dieselbe Positivitätsprüfung gilt für refractive_index und für c. Ein optionales precision-Feld mit den Aliasen decimals und dp legt fest, wie viele Dezimalstellen für die numerischen Felder angezeigt werden; der Standardwert ist zehn, die Obergrenze fünfzehn, damit JSON-Goldens stabil bleiben. Kombinieren Sie den kostenlosen Browser-Lauf auf dieser Seite mit der kostenpflichtigen API, wenn Sie das identische mathematische Ergebnis innerhalb einer automatisierten Pipeline benötigen, ohne den Quotienten selbst neu zu implementieren.

Wo Brechungsindex-Prüfungen bei Studium, Laboren und Software Anwendung finden

Auf dieser Seite läuft die Berechnung vollständig in Ihrem Browser; über die API kostet jede erfolgreiche Abfrage $0.002, eine fehlgeschlagene Validierung wird nicht berechnet, und nach der Antwort wird nichts gespeichert. Diese Aufteilung — freie interaktive Erkundung und eine kostenpflichtige, identische API — entspricht dem übrigen Tier-A-Katalog von KIT und erlaubt den Übergang von einer Unterrichts-Demo zu einer automatisierten Pipeline, ohne das mathematische Ergebnis zu verändern.