Piirnurga (täieliku sisepeegelduse) kalkulaator
Arvuta langemisnurga piirnurk, mille juures tihedamast keskkonnast hõredamasse liikuv valgus läbib täieliku sisepeegelduse.
Beyond this incidence angle, light is totally internally reflected.
- 1
Index ratio n2 ÷ n1
1 ÷ 1,5 = 0,666667Must be less than 1 for total internal reflection to occur. - 2
Arcsin of ratio (radians)
arcsin(0,666667) = 0,729728 rad - 3
Convert to degrees
0,729728 × 180 ÷ π = 41,81°
Kuidas see kalkulaator töötab?
Piirnurk on θc = arcsin(n2/n1), kus n1 on tihedam ja n2 hõredam keskkond. Sellest langemisnurgast suuremal nurgal peegeldub valgus täielikult sisse, selle asemel et murduda välja. See eksisteerib ainult siis, kui n1 > n2; klaasilt (1,50) õhku (1,00) on see umbes 41,8 kraadi.
Valem
How this is calculated
Sisesta tihedama keskkonna murdumisnäitaja (n1), kus valgus liigub, ja hõredama keskkonna murdumisnäitaja (n2), kuhu ta üritab siseneda. Mõlemad näitajad on dimensioonitud ja peavad tavaliste materjalide puhul olema vähemalt 1 (näiteks 1,50 kroonklaasi, 1,33 vee, 1,00 õhu jaoks).
Piirnurk leitakse Snelli seadusest, seades murdumisnurga 90°-ks: sin(θc) = n2 / n1, seega θc = arcsin(n2 / n1), teisendatuna radiaanidest kraadidesse. Piirnurgast suurematel langemisnurkadel ei saa valgus läbi piirpinna murduda ja peegeldub täielikult tagasi tihedamasse keskkonda — see on optiliste kiudude, prismade ja vääriskivide sära aluseks olev põhimõte.
Piirnurk eksisteerib ainult siis, kui n1 > n2 (suhe n2/n1 on alla 1). Kui n2/n1 ≥ 1, liigub valgus võrdselt või optiliselt tihedamasse keskkonda, arkussiinus on määramata ja täielikku sisepeegeldust ei toimu kunagi, seega märgib kalkulaator tulemuse kehtetuks.
Korduma kippuvad küsimused
Täielik sisepeegeldus toimub ainult siis, kui valgus läheb tihedamast (suurema näitajaga) keskkonnast hõredamasse (väiksema näitajaga). Kui n2 ≥ n1, on suhe n2/n1 vähemalt 1, arcsin on määramata ja piirnurka pole.
Kasutades n1 = 1,50 (klaas) ja n2 = 1,00 (õhk), θc = arcsin(1,00/1,50) ≈ 41,8°. Iga kiir, mis tabab klaasi-õhu piirpinda enam kui umbes 41,8° normaalist, peegeldub täielikult sisse.
Optilised kiud on projekteeritud nii, et valguskiired tabavad südamiku-kesta piirpinda piirnurgast suuremalt, lõksustades signaali südamikku korduva täieliku sisepeegelduse abil peaaegu kadudeta.
Tuntud ka kui
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Piirnurga (täieliku sisepeegelduse) kalkulaator [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/et/calculator/critical-angle-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Piirnurga (täieliku sisepeegelduse) kalkulaator." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/et/calculator/critical-angle-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Piirnurga (täieliku sisepeegelduse) kalkulaator," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/et/calculator/critical-angle-calculator
@misc{wecalculate_critical_angle_calculator, title = {Piirnurga (täieliku sisepeegelduse) kalkulaator}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/et/calculator/critical-angle-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Kas see kalkulaator aitas sind?