Упростите свой рабочий процесс: найдите miniwebtool.
Добавить
Смотрите также
Калькулятор закона синусовГенератор триангуляции ДелонеКалькулятор NPVКалькулятор размера эффекта
Домашняя страница > Разное > Калькуляторы по физике > Калькулятор закона Снелла

Калькулятор закона Снелла

Применяйте закон Снелла для расчета угла преломления, показателя преломления, критического угла полного внутреннего отражения и угла поляризации Брюстера. Выбирайте материалы из встроенной библиотеки (вода, стекло, алмаз, оптоволокно и другие) или вводите пользовательские показатели, а затем наблюдайте за падающим, преломленным и отраженным лучами на интерактивной анимированной диаграмме световых лучей.

Калькулятор закона Снелла
⚡ Быстрые примеры
1 Что вы хотите найти?
Другие необходимые поля подсвечиваются автоматически. Критический угол определен только при n₁ > n₂.
2 Две среды на границе раздела
Среда, в которой находится падающий свет.
Среда, в которую входит свет.
3 Углы
°
Измеряется от нормали (перпендикуляра к границе), а не от поверхности.
°
Оставьте пустым, если вы ищете θ₂.
Переключайтесь между градусами и радианами в любое время.
нм
Для расчета длины волны в среде и частоты. 589 нм = желтая линия натрия D.

Embed Калькулятор закона Снелла Widget

О Калькулятор закона Снелла

Калькулятор закона Снелла находит любую неизвестную величину в уравнении \( n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2 \) — угол преломления, угол падения, любой из показателей преломления или критический угол для полного внутреннего отражения. Выберите материал из встроенной библиотеки распространенных сред (вода, кронглас, алмаз, сердцевина и оболочка оптического волокна, сапфир и др.) или введите собственные показатели преломления. Вы сможете наблюдать за интерактивной диаграммой световых лучей с анимированными фотонами, а также увидеть скорость и длину волны света внутри каждой среды.

Как использовать этот Калькулятор закона Снелла

  1. Выберите, что именно вы хотите рассчитать: угол преломления θ₂, угол падения θ₁, показатель преломления n₁ или n₂, либо критический угол для полного внутреннего отражения.
  2. Укажите две среды. Используйте выпадающие списки для выбора стандартных материалов или выберите «Пользовательский» (Custom) и введите свой показатель преломления вручную.
  3. Заполните известные вам углы. Поле ввода для искомой переменной заблокируется и станет серым автоматически.
  4. Опционально — введите длину волны в вакууме в нанометрах (значение 589 нм соответствует классической желтой линии натрия D), чтобы также увидеть, как уменьшается длина волны внутри каждой среды.
  5. Нажмите кнопку Вычислить и изучите результат, пошаговый математический вывод, анимированную схему лучей и дополнительные параметры, такие как угол поляризации Брюстера и скорость света в каждой среде.

Что делает этот калькулятор особенным

Универсальный решатель Одна форма, пять режимов расчета. Находите значения θ₂, θ₁, n₁, n₂ или критического угла без необходимости переключаться между разными калькуляторами или переставлять члены уравнения вручную.
Интерактивная схема лучей Две наложенные друг на друга подкрашенные среды, линия нормали, падающий, преломленный и отраженный лучи под абсолютно точными углами, а также анимированные фотоны, движущиеся вдоль каждого луча. Диаграмма перестраивается вживую при изменении любых входных данных.
Встроенная библиотека материалов Более 30 реальных материалов с показателями преломления, измеренными на длине волны 589 нм: вода, лед, этанол, стекло, оптоволокно, алмаз, сапфир, муассанит и другие. Больше не нужно искать n в сторонних таблицах.

Уравнение закона Снелла

Когда свет пересекает границу раздела двух прозрачных сред, углы (измеряемые от нормали — перпендикуляра к границе раздела) связаны следующим соотношением:

\[ n_1 \sin\theta_1 \;=\; n_2 \sin\theta_2 \]

где \(n_1\) и \(n_2\) — показатели преломления первой и второй сред, а \(\theta_1\) и \(\theta_2\) — угол падения и угол преломления соответственно. Показатель преломления среды определяется как отношение скорости света в вакууме к скорости света в этой среде, \(n = c / v\), поэтому более высокий показатель всегда означает, что свет распространяется медленнее.

Критический угол и полное внутреннее отражение

Когда свет пытается перейти из более плотной среды в менее плотную (n₁ > n₂), преломленный луч отклоняется дальше от нормали. По мере роста θ₁, угол θ₂ приближается к 90° — это значит, что преломленный луч начинает скользить вдоль самой границы. При достижении особого угла

\[ \theta_c \;=\; \arcsin\!\left(\dfrac{n_2}{n_1}\right) \]

и выше него реального преломленного луча больше не существует — весь свет отражается обратно в среду 1. Это явление называется полным внутренним отражением, и именно оно выступает физической основой работы волоконно-оптических кабелей, призмы в биноклях, а также определяет то, почему алмазы возвращают так много света.

Угол Брюстера (Дополнительный результат)

Угол Брюстера — это угол падения, при котором свет, отраженный от прозрачной поверхности, полностью поляризован в направлении, перпендикулярном плоскости падения:

\[ \theta_B \;=\; \arctan\!\left(\dfrac{n_2}{n_1}\right) \]

Солнцезащитные очки с поляризацией используют этот факт: блики, отраженные от воды, дорог и снега вблизи угла Брюстера, в основном поляризованы горизонтально, а вертикальный поляризатор в очках блокирует большую их часть. Фотографы используют круговой поляризационный фильтр по той же причине — чтобы убрать нежелательные отражения от стекол и водной глади.

Показатели преломления распространенных материалов (при 589 нм)

Материал n Где это можно встретить
Вакуум1.0000Эталонное значение
Воздух (1 атм, 20°C)1.0003В большинстве учебных задач принимается за 1
Лед1.31Ледники, ледяные скульптуры, гало вокруг Луны
Вода (20°C)1.333Преломление в бассейне, оптическая иллюзия смещения дна в пруду с рыбой
Этанол1.361Лабораторная оптика и дистиллированные спирты
Оргстекло / акрил1.490Стенки аквариумов, прототипы линз, световоды
Кронглас (BK7)1.517Линзы телескопов и камер, очковые линзы
Кварц (кристалл)1.544Стекла часов, оптические призмы
Поликарбонат1.586Ударопрочные линзы, защитные очки
Флинтглас (F2)1.620Ахроматические дублеты, хрусталь
Сапфир1.769Циферблаты часов, устойчивые к царапинам окна
Кубический диоксид циркония2.150Фианит, синтетическая имитация алмаза в ювелирных изделиях
Алмаз2.417Самый высокий показатель преломления среди всех популярных драгоценных камней; это обеспечивает его «игру» света
Муассанит2.65Затмевает алмаз по чистой силе преломления

Пример задачи: Монета в бассейне

Свет от монеты, лежащей на дне плавательного бассейна, идет вверх через воду (n₁ = 1.333) и выходит в воздух (n₂ = 1.0003). Если свет исходит от монеты под углом 40° к вертикали (нормали), то угол, под которым он выйдет в воздух, равен:

\[ \theta_2 \;=\; \arcsin\!\left(\dfrac{1.333}{1.0003} \sin 40°\right) \;\approx\; 59.0° \]

Луч отклоняется в сторону от нормали (так как переходит из более плотной среды в менее плотную). Именно поэтому монета кажется расположенной ближе к поверхности и со смещением относительно ее реального положения. Если увеличить угол падения до θ₁ ≈ 48.6°, калькулятор переключится в режим полного внутреннего отражения — под таким пологим углом свет вообще не выходит из воды, из-за чего вы не сможете заглянуть внутрь бассейна сбоку, находясь под водой.

Пример задачи: Волоконно-оптический кабель

Типичное ступенчатое оптическое волокно состоит из сердцевины с n₁ ≈ 1.475 и оболочки с n₂ ≈ 1.460. Критический угол составляет:

\[ \theta_c \;=\; \arcsin\!\left(\dfrac{1.460}{1.475}\right) \;\approx\; 81.8° \]

Любой луч, который отражается внутри сердцевины под углом более 81.8° к нормали, полностью отражается от каждой стенки. Таким образом, свет, запущенный в торец волокна, остается запертым внутри по всей его длине и может преодолевать километры пути до возникновения значительных потерь. На этом физическом принципе построена вся современная сеть дальней интернет-связи.

Почему свет преломляется — интуиция через волновой фронт

Представьте себе волновой фронт света, падающий на границу под углом. Тот край волнового фронта, который первым входит в новую среду, замедляется (или ускоряется, если переход идет в среду с меньшим показателем) раньше, чем вся остальная часть волнового фронта. Этот дисбаланс скоростей вдоль волнового фронта разворачивает общее направление движения волны — точно так же, как строй марширующего оркестра меняет направление, когда шеренга наискосок переходит с ровного асфальта на вязкую грязь. Закон Снелла описывает строгую геометрию этого разворота.

Скорость света и длина волны в среде

Поскольку \(n = c/v\), скорость света в среде равна \(v = c/n\). В воде (n = 1.333) скорость составляет около 225 000 км/с, в кронгласе — около 197 500 км/с, а в алмазе — всего 124 000 км/с. Частота световых колебаний остается неизменной по обе стороны границы (так и должно быть — граница раздела не может создавать или уничтожать колебания), поэтому длина волны внутри среды уменьшается:

\[ \lambda_{\text{среды}} \;=\; \dfrac{\lambda_{\text{вакуума}}}{n} \]

Именно поэтому желтый натриевый свет с длиной волны 589 нм в воде укорачивается примерно до 442 нм, хотя человеческий глаз все равно воспринимает его как тот же самый желтый цвет.

Часто задаваемые вопросы

Что такое закон Снелла простыми словами?
Когда свет переходит из одного прозрачного материала в другой под углом, он преломляется (изменяет направление). Закон Снелла дает точный рецепт: произведение показателя преломления на синус угла (от нормали) одинаково с обеих сторон — n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂.

Что такое критический угол?
При переходе света из более плотной среды в менее плотную существует предельный угол падения, дальше которого преломленного луча не существует — весь свет полностью отражается назад. Этот угол называется критическим и рассчитывается как arcsin(n₂/n₁). Он лежит в основе работы оптоволокна.

Что такое угол Брюстера?
Это угол падения, при котором отраженный свет становится полностью поляризован перпендикулярно плоскости падения: θ_B = arctan(n₂/n₁). Поляризационные очки и фильтры работают благодаря тому, что блики от воды, стекол и дорог вблизи этого угла сильно поляризованы.

Почему свет преломляется при входе в воду?
Свет распространяется в воде медленнее, чем в воздухе. Когда волновой фронт подходит под углом, один его край замедляется раньше остальных, разворачивая направление волны ближе к нормали. Закон Снелла математически фиксирует точную величину этого разворота.

Изменяется ли длина волны света в среде?
Да. Частота при пересечении границы остается неизменной, но длина волны становится короче в n раз: λ_среды = λ_вакуума / n. Цвет, который вы видите, не меняется, потому что цвет задается частотой, а не длиной волны.

Может ли показатель преломления быть меньше 1?
Для видимого света в обычных материалах нет — n всегда ≥ 1, а для вакуума строго равен 1. Специально разработанные метаматериалы и некоторые особые среды (рентгеновское излучение в веществе, плазма) могут обладать фазовым индексом меньше 1 или даже отрицательным, но данный калькулятор ориентирован на стандартный оптический диапазон.

Почему алмазы так сильно блестят?
Алмаз имеет очень высокий показатель преломления (n ≈ 2.417), что обеспечивает малый критический угол — всего около 24.4°. Большая часть света, попадающего внутрь правильно ограненного бриллианта, падает на внутренние грани под углом, превышающим критический, испытывает полное внутреннее отражение, многократно переотражается внутри и выходит наружу через верхние грани, создавая неповторимую яркую «игру».

Ссылайтесь на этот контент, страницу или инструмент так:

"Калькулятор закона Снелла" на сайте https://ru.miniWebtool.com/калькулятор-закона-снелла/ от MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/

команда miniwebtool. Обновлено: 2026-05-16

Калькуляторы по физике:

Избранные инструменты:

Калькулятор ангельских чиселКалькулятор знака ВенерыКалькулятор совместимости по дате рожденияКалькулятор асцендента, солнечного и лунного знаков 🌞🌙✨Конвертер см в футы и дюймыКонвертер футов и дюймов в сантиметрыКонвертер FPSСклеить видеоИзвлечение Изображений из ВидеоКалькулятор числа жизненного путиКалькулятор числа судьбыАудио РазделительЗамедлить или ускорить видеоГенератор случайных суперспособностейСжать видеоКонвертер дюймов в сантиметрыКалькулятор лунного знакаПоиск идентификатора пользователя InstagramКонвертер фунтов в килограммыДобавить или заменить аудио в видеоРазделить фото на частиДобавить текст к изображениюСоздатель GIFУбрать звук из видеоРазделитель видеоГенератор случайных цветовГенератор случайных предметовГенератор филвордовКонвертер мг в млИзвлечь звук из видеоКалькулятор знака МарсаУдалить строки, содержащие строкуMP3-луперПовернуть видеоКалькулятор Рекомпозиции ТелаГенератор штрих-кодовКалькулятор Фаренгейта в ЦельсияКонвертер сантиметров в дюймыКалькулятор смешивания цветов красокКалькулятор совместимости лунных знаковПроверка имени пользователя в социальных сетяхГенератор маленького текста ⁽ᶜᵒᵖʸ ⁿ ᵖᵃˢᵗᵉ⁾⏱️ Калькулятор часовКалькулятор положения солнцаКалькулятор баланса астрологических стихийКалькулятор области определения и значенийКалькулятор числа имениКонвертер MP4 в GIFКалькулятор вероятности броска кубиковКалькулятор Площади Неправильного МногоугольникаКалькулятор угла срезаЗациклить видеоКонвертер римских цифрКонвертер мА·ч в Вт·чГенератор кроссвордов🖱️ Счётчик кликовГенератор карточек бингоСписок високосных летКалькулятор возвращения СатурнаДобавить водяной знак на видеоКалькулятор гипотенузыКакое у меня счастливое число?Калькулятор Ватт в АмперыКалькулятор расстояния полетаГенератор Правда или ВызовПоиск ID пользователя FacebookКалькулятор среднего отклоненияКалькулятор TDEEКалькулятор дозировки лекарствПреобразователь Обычного Времени в Десятичное ВремяHEX-конвертерКалькулятор нумерологииГенератор случайных блюдКалькулятор инфляции в СШАКалькулятор кВАГенератор случайных английских словГенератор случайных фиктивных адресовПобитовый калькуляторКалькулятор жима лежаКалькулятор КосинусаКалькулятор возрастаКалькулятор калорий при беременностиКонвертер кг в фунтыКалькулятор арксинусаКруговой калькуляторКалькулятор калорий при грудном вскармливанииОбрезать видеоПоиск MAC-адресаКалькулятор перевода дроби в десятичное числоКалькулятор передаточного отношения велосипедаКалькулятор подъёмной силы гелиевого шараКалькулятор дня года - какой сегодня день года?Конвертер изображения в ASCII артКонвертер дробного времениГенератор развёртки конусаПреобразователь двоичного кода в десятичныйСлучайный выборКалькулятор пределовКалькулятор Спени Сжатия ДвигателяКалькулятор числа личностиДобавить линию к изображениюГенератор нонограмм (Пикросс)Калькулятор Относительного Стандартного ОтклоненияКалькулятор количества цифрКонвертер акров в квадратные метрыБросок кубиковКалькулятор Момента Затяжки БолтовКалькулятор скорости езды на велосипедеКалькулятор знака МеркурияИнструмент для пикселизации изображенийШестнадцатеричный калькуляторЛогарифмический калькуляторГенератор случайных персонажей RPGКалькулятор доходов TwitchСоздатель гистограммКонвертер акров в гектарыГенератор случайного IMEIКалькулятор усечённого конусаГенератор случайных группКалькулятор комплексных чиселКалькулятор производныхГенератор случайных дней рожденияКалендарь новолуния и полнолунияКалькулятор расстояния между балясинамиКалькулятор теоремы ПифагораКонвертер радиан в градусыСтатистика канала YouTubeКалькулятор числа выраженияКвадратный калькуляторКрутить колесоГенератор «Соедини точки»Калькулятор одного повторного максимума (1ПМ)Калькулятор конвертации масштаба моделиКалькулятор обратной функцииКалькулятор пропорцийКалькулятор золотого прямоугольникаКалькулятор перцентиля ростаКонвертер PSI в БарМагический шар 8Генератор случайных буквКалькулятор времени охлаждения пиваКалькулятор прямоугольного треугольникаЦифровой калькулятор душиИзвлекатель чиселКалькулятор квадратного корняКалькулятор композиции функцийКалькулятор крутящего моментаКалькулятор Монетизации YouTube ShortsКалькулятор сожжённых калорийКалькулятор Стандартной ОшибкиКонвертер размера файлаШестнадцатеричный преобразователь в десятичныйГенератор случайной турнирной сеткиКалькулятор арккосинуса (обратного косинуса)Калькулятор Рабочего Объёма ДвигателяКонвертер угловКонвертер фунтов в граммыПостроитель графиков функцийКалькулятор коэффициентов и процентовКонвертер бар в PSIОбратный текстГенератор MurmurHash3Генератор случайных животныхКалькулятор движения снарядаКалькулятор дефицита калорийКалькулятор заработка в TikTokВосьмеричный калькуляторКонвертер ГМС в десятичные градусыКалькулятор Люкс в ЛюменыКалькулятор перевода ампер в ваттыГенератор анаграммКалькулятор процентного уменьшенияКалькулятор цены за тысячу показовКалькулятор шагов в расстояниеВосьмеричный в двоичный конвертерГенератор случайных координатГенератор шрифтов для InstagramДвоичный калькуляторИдентификатор языка на основе ИИИИ-генератор стиховконвертер десятичной системы в двоичнуюПреобразователь сахара в кровиРешатель НеравенствДвоичный в шестнадцатеричный конвертер🎰 Калькулятор гарантии гача📅 Калькулятор датыКалькулятор продолжительности времениКалькулятор смешивания краски для волосКалькулятор сухой массы телаКалькулятор типа телосложенияГенератор случайных занятийГенератор случайных эмодзиКалькулятор распределения ПуассонаКалькулятор средней датыКонвертер футов в метрыВыбор Случайного ИмениГенератор случайных тем для дебатовКалькулятор FFMIТрассировщик изображения в SVGГенератор номеров лотереиИИ-генератор подписей для InstagramИИ-генератор заголовка и биографии LinkedInИИ-генератор пунктов резюмеИИ-генератор сопроводительных писемИИ-генератор рэп-текстовСведение PDFРазблокировать PDF (удаление пароля владельца)Извлечение текста из PDFИзвлечение страниц PDFСчётчик слов PDFЗащитить PDF паролемДобавить номера страниц в PDFИзменить порядок страниц PDFУдалить страницы PDFПовернуть PDFJPG в PDFPDF в JPGСжать PDFРазделить PDFОбъединить PDFКонвертер PT в PXКонвертер PX в REMКонвертер тола в граммыКонвертер индийских земельных единицКонвертер мкг в мгИИ-генератор текстов песенИИ-генератор историйИИ-переводчикИИ Суммаризатор ТекстаКонвертер MPH в KM/H / KM/H в MPHКонвертер узлов в мили в часКубические метры в кубические футыКонвертер кубических футов в кубические ярдыКонвертер квадратных футов в квадратные метрыКонвертер квадратных метров в квадратные футыКонвертер унций в млКонвертер мл в унцииКонвертер галлонов в литрыКонвертер литров в галлоныКонвертер кг в стоуныКонвертер стоунов в килограммыКонвертер дюймов в миллиметрыКонвертер миллиметров в дюймыКонвертер миль в километрыКонвертер километров в милиКонвертер градусов Фаренгейта в ЦельсииКонвертер градусов Цельсия в ФаренгейтыКалькулятор размера рюкзакаКалькулятор объёма сёрфбордаКалькулятор размера ручки теннисной ракеткиКалькулятор размера шлемаКалькулятор размера перчатокКонвертер размера шляпыКалькулятор размера сноубордаКалькулятор размера лыжКалькулятор размера велосипедаТаймер сплитов спидранаКалькулятор СтейблфордаКалькулятор чекаута в дартсКалькулятор экономичности боулингаКалькулятор Strike Rate в крикетеКалькулятор Net Run RateКалькулятор K/DКалькулятор рейтинга ЭлоКалькулятор восстановления частоты сердечных сокращенийКалькулятор времени походаКалькулятор темпа греблиКалькулятор возрастной оценки в бегеКалькулятор FTP и зон мощностиКалькулятор бип-тестаКалькулятор баллов ACFTКалькулятор Wilks и DOTSКалькулятор вылета дискаПоиск индекса нагрузки и индекса скорости шинКалькулятор стоимости за милюКалькулятор выкупа лизингаКалькулятор смешивания октанового числаКалькулятор смеси масла для 2-тактных двигателейКалькулятор проноса диванаКалькулятор корда дровКалькулятор CADR очистителя воздухаКалькулятор размера осушителяКалькулятор размера потолочного вентилятораКалькулятор размера шторКалькулятор размера ковраКалькулятор высоты подвески картинКалькулятор высоты установки телевизораКалькулятор размера телевизораКалькулятор объёма и плёнки для прудаКалькулятор соли для бассейнаКалькулятор объёма бассейнаКалькулятор размера водонагревателяКалькулятор эпоксидной смолыКалькулятор плинтусов и молдинговКалькулятор сайдингаКалькулятор пропитки для террасыКалькулятор газонных семянКалькулятор рулонного газонаКалькулятор асфальтаКалькулятор кубических ярдовКалькулятор длины антенныКалькулятор заполнения трубыКалькулятор последовательных и параллельных конденсаторовКалькулятор индуктивного сопротивленияКалькулятор освещения комнатыКонвертер Люменов в ВаттыКалькулятор мощности генератораКалькулятор трёхфазной мощностиКалькулятор последовательного соединения резисторовКалькулятор тренияКалькулятор наклонной плоскостиКалькулятор механического преимуществаКалькулятор скорости звукаКалькулятор скорости волныКалькулятор плавучестиКалькулятор конечной скоростиКалькулятор длины волны де БройляКалькулятор энергии фотонаКалькулятор E=mc²Калькулятор замедления времениКалькулятор третьего закона КеплераКалькулятор второй космической скоростиКалькулятор гравитационной силыКалькулятор закона Бугера — Ламберта — БераКалькулятор уравнения НернстаКалькулятор осмотического давленияКалькулятор повышения температуры кипенияКалькулятор понижения температуры замерзанияКалькулятор процентного составаКалькулятор нормальностиКалькулятор моляльностиКонвертер pKa в KaКалькулятор Хендерсона-ХассельбахаКалькулятор теоретического выходаКалькулятор лимитирующего реагентаКалькулятор электронной конфигурацииИнтерактивная таблица МенделееваИИ Генератор Планов УроковИИ Генератор ВикторинГенератор цитирований (APA/MLA/Chicago)Калькулятор посещаемостиКалькулятор баллов APКалькулятор баллов ACTКалькулятор баллов SATКонвертер процентов в CGPAКонвертер CGPA в процентыПростой калькулятор оценок EZ GraderКалькулятор Стоимости Воспитания РебёнкаКалькулятор потребления молока для ребёнкаКалькулятор размера подгузниковГенератор имён для детейПредсказание цвета глаз ребёнкаКалькулятор перцентиля ИМТ для детейКалькулятор роста ребёнкаКалькулятор времени удвоения ХГЧКалькулятор срока родов при ЭКОКалькулятор имплантацииКитайский калькулятор пола ребёнкаФорматтер даты ISO 8601Конвертер юлианской датыКалькулятор дневного снаКалькулятор фаз ЛуныКалькулятор восхода и закатаWorld ClockКонвертер дат в римские цифрыОбратный отсчёт до пенсииКалькулятор трезвостиКалькулятор Половины Дня РожденияКалькулятор годовщиныКалькулятор номера неделиКалькулятор распределения чаевыхКалькулятор ROI Email-маркетингаКалькулятор стоимости лидаКалькулятор оборотного капиталаКалькулятор доходов YouTube