Kritisk vinkel (totalintern reflektion) – Kalkylator
Beräkna den kritiska infallsvinkeln vid vilken ljus som reser från ett tätare medium till ett glesare undergår totalintern reflektion.
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°
Hur fungerar denna kalkylator?
Den kritiska vinkeln är θc = arcsin(n2/n1), där n1 är det tätare mediet och n2 det glesare. Över denna infallsvinkel reflekteras ljuset totalt internt istället för att brytas ut. Den existerar bara när n1 > n2; för glas (1.50) till luft (1.00) är den ungefär 41.8 grader.
Formel
How this is calculated
Ange brytningsindexet för det tätare mediet (n1), där ljuset rör sig, och brytningsindexet för det glesare mediet (n2) det försöker träda in i. Båda indexen är dimensionslösa och måste vara minst 1 för vanliga material (till exempel 1.50 för kronoglas, 1.33 för vatten, 1.00 för luft).
Den kritiska vinkeln bestäms från Snells lag genom att sätta brytningsvinkeln till 90°: sin(θc) = n2 / n1, alltså θc = arcsin(n2 / n1), konverterat från radianer till grader. Vid infallsvinklar större än θc kan ljuset inte brytas över gränsen och reflekteras helt tillbaka i det tätare mediet – principen bakom optiska fibrer, prismor och ädelstensglans.
En kritisk vinkel existerar bara när n1 > n2 (kvoten n2/n1 är under 1). Om n2/n1 ≥ 1 rör sig ljuset in i ett lika tätt eller tätare medium, arcsin är odefinierat och totalintern reflektion sker aldrig, varför kalkylatorn markerar resultatet som ogiltigt.
Vanliga frågor
Totalintern reflektion sker bara när ljuset går från ett tätare (högre index) medium till ett glesare (lägre index) medium. Om n2 ≥ n1 är kvoten n2/n1 minst 1, arcsin är odefinierat och det finns ingen kritisk vinkel.
Med n1 = 1.50 (glas) och n2 = 1.00 (luft) är θc = arcsin(1.00/1.50) ≈ 41.8°. Varje ljusstråle som träffar glas-luft-gränsen vid mer än ungefär 41.8° från normalen reflekteras helt internt.
Optiska fibrer är utformade så att ljusstrålar träffar kärna-mantelgränsen ovanför den kritiska vinkeln, vilket fångar signalen inuti kärnan genom upprepad totalintern reflektion med nästan inga förluster.
Även känt som
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Kritisk vinkel (totalintern reflektion) – Kalkylator [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/sv/calculator/critical-angle-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Kritisk vinkel (totalintern reflektion) – Kalkylator." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/sv/calculator/critical-angle-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Kritisk vinkel (totalintern reflektion) – Kalkylator," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/sv/calculator/critical-angle-calculator
@misc{wecalculate_critical_angle_calculator, title = {Kritisk vinkel (totalintern reflektion) – Kalkylator}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/sv/calculator/critical-angle-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Hjälpte denna kalkylator dig?