PL 
EnglishDomyślny
Українська🔬 Prawo Snella — załamanie i całkowite odbicie
Interaktywny schemat prawa Snella. Ustaw n₁, n₂ i kąt padania θ₁ — obserwuj załamanie promienia lub całkowite odbicie wewnętrzne z falą zanikającą.
O tej symulacji
Ten interaktywny diagram pokazuje, jak promień światła ugina się, przechodząc przez granicę między dwoma przezroczystymi ośrodkami. W czasie rzeczywistym rozwiązuje prawo Snella, n₁ sinθ₁ = n₂ sinθ₂, rysując promień padający, odbity i załamany. Gdy światło wchodzi do ośrodka rzadszego pod wystarczająco dużym kątem, promień załamany znika i obserwujesz całkowite odbicie wewnętrzne — zjawisko, które utrzymuje światło uwięzione wewnątrz światłowodów i sprawia, że diamenty tak błyszczą.
🔬 Co pokazuje
Promień padający na poziomą granicę między Ośrodkiem 1 (współczynnik n₁) a Ośrodkiem 2 (współczynnik n₂). Skrypt oblicza kąt załamania ze wzoru sinθ₂ = (n₁/n₂) sinθ₁; jeśli wartość ta osiąga 1, oznacza to całkowite odbicie wewnętrzne i zamiast promienia załamanego rysowana jest fala zanikająca, gasnąca wzdłuż granicy.
🎮 Jak korzystać
Przeciągnij suwak θ₁ (0-89°), aby ustawić kąt padania, lub kliknij w górnej połowie płótna, aby wycelować promień. Użyj suwaków n₁ i n₂ (1,00-2,50), aby zmienić każdy z ośrodków, lub wybierz gotowe ustawienie, np. Powietrze → Szkło, Powietrze → Diament lub Światłowód. Panel pokazuje θ₂, kąt graniczny i stosunek n₁/n₂.
💡 Czy wiesz, że?
Bardzo wysoki współczynnik załamania diamentu, wynoszący około 2,42, daje kąt graniczny wynoszący jedynie ok. 24,4°, więc niemal każde światło wchodzące do oszlifowanego diamentu odbija się wewnątrz wielokrotnie, zanim ucieknie — dlatego diament wygląda tak olśniewająco i ognisto.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest prawo Snella?
Prawo Snella wiąże kąty padania i załamania, gdy światło przechodzi między dwoma ośrodkami: n₁ sinθ₁ = n₂ sinθ₂, gdzie n₁ i n₂ to współczynniki załamania. Mówi dokładnie, o ile promień się ugnie — załamuje się w stronę normalnej przy wejściu do ośrodka gęstszego, a od normalnej przy wejściu do ośrodka rzadszego.
Jak symulacja oblicza promień załamany?
Zamienia kąt padania na radiany, a następnie oblicza sinθ₂ = (n₁/n₂) sinθ₁. Jeśli wynik jest mniejszy od 1, wyznacza arcus sinus, aby uzyskać kąt załamania θ₂, i rysuje niebieski promień załamany. Jeśli wynik wynosi 1 lub więcej, nie istnieje rzeczywisty kąt, więc symulacja pokazuje zamiast tego całkowite odbicie wewnętrzne.
Co robią poszczególne elementy sterowania?
Suwak θ₁ ustawia kąt padania od 0 do 89 stopni, można go też ustawić, klikając w górną połowę płótna. Suwaki n₁ i n₂ zmieniają współczynnik załamania każdego ośrodka w zakresie 1,00-2,50. Przyciski z gotowymi ustawieniami wczytują popularne pary, takie jak powietrze-woda, powietrze-szkło lub konfigurację światłowodową wywołującą odbicie.
Czym jest kąt graniczny i kiedy zachodzi całkowite odbicie wewnętrzne?
Całkowite odbicie wewnętrzne zachodzi tylko wtedy, gdy światło przechodzi z ośrodka gęstszego do rzadszego, czyli n₁ jest większe od n₂. Kąt graniczny dany jest wzorem sinθc = n₂/n₁. Gdy kąt padania przekroczy tę wartość graniczną, światło nie może się załamać i zostaje w całości odbite z powrotem do pierwszego ośrodka.
Czy ta symulacja jest fizycznie dokładna?
Geometria promieni ściśle odpowiada prawu Snella i wzorowi na kąt graniczny, więc kąty są poprawne. Dla przejrzystości uproszczono fizykę: symulacja nie oblicza współczynników odbicia Fresnela, więc nie pokazuje, jak jasność dzieli się między wiązkę odbitą i załamaną, a fala zanikająca jest rysowana jako ilustracja, a nie ilościowe pole.