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Física

Calculadora das Equações de Fresnel (Refletância e Ângulo de Brewster)

Quanta luz reflete uma superfície entre dois materiais em qualquer ângulo, para cada polarização, com os ângulos de Brewster e crítico e a curva inteira desenhada.

Resultados

Refletância, luz não polarizada 5,024 %
Refletância, polarização s 9,201 %
Refletância, polarização p 0,847 %
Transmitida, luz não polarizada 94,976 %
Refletância de frente (0°) 4,000 %
Ângulo de Brewster 56,31 °
Ângulo crítico 90,00 °
Reflexão total interna neste ângulo? Não
Como varia
Refletância em função do ângulo de incidênciaÂngulo de incidência 0 – 90. Refletância, polarização s: 4 → 100; Refletância, polarização p: 4 → 100; Refletância, luz não polarizada: 4 → 100Refletância, polarização sRefletância, polarização pRefletância, luz não polarizada020406080100020406080Ângulo de incidência (°)

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

As equações de Fresnel, que decorrem das condições de fronteira de Maxwell, dizem quanta luz uma superfície reflete — e a resposta depende da polarização. O vidro reflete cerca de 4 % de frente, mas no ângulo de Brewster (uns 56° para vidro no ar) a reflexão em polarização p desaparece por completo, e é por isso que o brilho da água e da estrada é sobretudo polarizado s e os óculos de sol polarizados o conseguem cortar. Passando de um material mais denso para um mais leve, tudo o que vier para lá do ângulo crítico é refletido: o truque que mantém a luz dentro de uma fibra ótica. Um ângulo crítico de 90° quer dizer que não existe.

Fórmula

Rs = ((n₁cosθᵢ − n₂cosθₜ) ÷ (n₁cosθᵢ + n₂cosθₜ))² · Rp = ((n₁cosθₜ − n₂cosθᵢ) ÷ (n₁cosθₜ + n₂cosθᵢ))² · θ_B = atan(n₂ ÷ n₁)

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
n1Índice de refração (primeiro meio)—
n2Índice de refração (segundo meio)—
thÂngulo de incidência°
RRefletância, luz não polarizada%
RSRefletância, polarização s%
RPRefletância, polarização p%
TTTransmitida, luz não polarizada%
R0Refletância de frente (0°)%
BAÂngulo de Brewster°
CAÂngulo crítico°
TIReflexão total interna neste ângulo?—

Exemplo resolvido

  • Índice de refração (primeiro meio)1
  • Índice de refração (segundo meio)1,5
  • Ângulo de incidência45 °
  • Refletância, luz não polarizada5,024 %
  • Refletância, polarização s9,201 %
  • Refletância, polarização p0,847 %
  • Transmitida, luz não polarizada94,976 %
  • Refletância de frente (0°)4,000 %
  • Ângulo de Brewster56,31 °
  • Ângulo crítico90,00 °
  • Reflexão total interna neste ângulo?Não

Limitações

  • A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
  • Os valores por defeito são referências típicas e não medições da sua situação. Substitua-os pelos seus próprios dados sempre que os tiver.