Hukum Snell / Kalkulator Refraksi
Hitung sudut bias dari sudut datang dan dua indeks bias menggunakan hukum Snell, atau selesaikan secara terbalik. Kalkulator hukum Snell kami menemukan sudut kritis, mendeteksi refleksi internal total, menunjukkan kecepatan cahaya di setiap media, dan menggambar diagram sinar langsung - dengan 10 preset media optik dari udara dan air hingga berlian. Semua penghitungan dijalankan secara lokal di browser Anda tanpa perlu mendaftar.
Calculate the angle of refraction from the angle of incidence and two refractive indices using Snell's law, or solve in reverse. The calculator also finds the critical angle and detects total internal reflection. All calculations run locally in your browser - no signup required.
Angle of Refraction (θ₂)
22.0371°
1.0003 × sin(30°) = 1.333 × sin(θ₂) → θ₂ = 22.0371°
Critical angle (θc)
N/A (n₁ ≤ n₂)
Total internal reflection
No
Ray behaviour
Toward the normal (entering denser medium)
Deviation (θ₁ − θ₂)
7.96294°
Speed in medium 1 (v₁)
2.997 × 10⁸ m/s
Speed in medium 2 (v₂)
2.249 × 10⁸ m/s
Formula Reference
All calculations run locally in your browser. No data is ever sent to a server.
Mengapa Menggunakan Hukum Snell / Kalkulator Refraksi Kami?
- Perhitungan Hukum Snell Instan: Masukkan sudut datang dan dua indeks bias, dan kalkulator hukum Snell mengembalikan sudut bias, sudut kritis, dan perilaku sinar secara instan. Hasil diperbarui secara real time saat Anda mengubah media atau sudut.
- Deteksi Refleksi Internal Total: Kalkulator refraksi kami secara otomatis mendeteksi refleksi internal total dan menghitung sudut kritis setiap kali cahaya merambat dari medium yang lebih rapat ke medium yang lebih jarang. Diagram sinar langsung menunjukkan dengan tepat bagaimana cahaya dibelokkan atau dipantulkan.
- Kalkulator Refraksi Aman Online: Nilai dan perhitungan Anda tidak pernah meninggalkan perangkat Anda. Kalkulator hukum Snell berjalan 100% di sisi klien di browser Anda - tanpa server, tanpa akun, dan tanpa pengumpulan data apa pun.
- 100% Gratis - Tidak Perlu Instalasi: Gunakan kalkulator refraksi langsung di browser modern mana pun tanpa unduhan, tanpa plugin, dan tanpa pendaftaran. Sepenuhnya gratis selamanya tanpa batasan penggunaan dan tanpa iklan - hanya perhitungan optik yang akurat kapan pun Anda membutuhkannya.
Kasus Penggunaan Umum untuk Hukum Snell / Kalkulator Refraksi
- Pekerjaan Rumah dan Ujian Fisika: Siswa menggunakan kalkulator hukum Snell untuk menyelesaikan soal pembiasan yang melibatkan sudut datang, indeks bias, dan pemantulan internal total. Diagram sinar langsung dan referensi rumus membuatnya ideal untuk memahami optik di samping masalah buku teks.
- Desain Lensa dan Prisma Optik: Insinyur optik menggunakan kalkulator refraksi untuk memprediksi bagaimana cahaya membelok pada batas antara material seperti kaca, air, dan udara. Nilai sudut bias yang akurat sangat penting saat merancang lensa, prisma, dan pemecah sinar.
- Serat Optik dan Telekomunikasi: Para insinyur mengandalkan sudut kritis dan keluaran refleksi internal total dari kalkulator hukum Snell kami untuk merancang serat optik yang memerangkap cahaya di dalam inti. Alat ini dengan cepat mengonfirmasi apakah pasangan indeks inti/kelongsong tertentu mendukung refleksi internal total.
- Gemologi dan Perhiasan: Ahli gemologi menggunakan kalkulator refraksi dengan preset berlian (n = 2.417) untuk mempelajari kecemerlangan dan kilauan yang disebabkan oleh pantulan internal total. Membandingkan sudut kritis pada bahan permata membantu menjelaskan mengapa berlian bersinar begitu terang.
- Fotografi dan Pencitraan Bawah Air: Fotografer menggunakan kalkulator hukum Snell untuk memahami kedalaman yang terlihat, distorsi, dan efek "jendela Snell" di bawah air. Mengetahui bagaimana cahaya dibiaskan antara air dan udara membantu memperbaiki pembingkaian dan pencahayaan dalam fotografi akuatik.
- Demonstrasi Pengajaran dan Sains: Guru menggunakan kalkulator refraksi untuk mendemonstrasikan bagaimana cahaya dibelokkan mendekati atau menjauhi garis normal dan kapan terjadi pemantulan internal total. Diagram sinar interaktif dan preset media menjadikannya alat kelas dan bimbingan belajar yang menarik.
Apa Hukum Snell?
Hukum Snell (juga disebut hukum pembiasan) menjelaskan bagaimana cahaya dibelokkan ketika berpindah dari satu medium transparan ke medium transparan lainnya. Ini menghubungkan sudut datang (θ₁) dan sudut bias (θ₂) , keduanya diukur dari garis normal (garis tegak lurus permukaan), dengan indeks bias kedua media: n₁ sin(θ₁) = n₂ sin(θ₂) . Indeks bias suatu medium adalah perbandingan cepat rambat cahaya dalam ruang hampa (c) dengan cepat rambat cahaya dalam medium tersebut (v), jadi n = c / v . Ketika cahaya memasuki medium yang lebih rapat (n lebih tinggi), cahaya membelok ke arah garis normal; ketika memasuki medium yang lebih jarang (n lebih rendah), ia membelok menjauhi garis normal. Kalkulator hukum Snell kami menerapkan hubungan ini dan juga menghitung sudut kritis dan refleksi internal total.
Cara Kerja Kalkulator Hukum Snell Kami
- Pilih Masalah yang Harus Dipecahkan: Pilih "Sudut Refraksi" untuk mencari θ₂ dari sudut datang, atau "Sudut Datang" untuk menghitung mundur dari sudut bias yang diketahui. Kalkulator refraksi menangani kedua mode penyelesaian dengan antarmuka yang sama.
- Pilih Dua Media: Pilih dari 10 preset media optik - vakum, udara, air, kaca, berlian, dan banyak lagi - atau masukkan indeks bias khusus untuk kedua sisi. Kalkulator hukum Snell menggunakan indeks bias standar yang diukur pada panjang gelombang natrium-D (≈589 nm).
- Baca Hasil Lengkapnya: Kalkulator refraksi menampilkan sudut bias (atau datang), sudut kritis, apakah terjadi pemantulan internal total, sudut deviasi, dan kecepatan cahaya di setiap medium - semuanya di samping diagram sinar langsung. Setiap perhitungan berjalan secara lokal di browser Anda.
Apa yang Dihitung Kalkulator Refraksi
- Sudut Bias (θ₂): Sudut yang dibentuk sinar yang diteruskan dengan garis normal, didapat dari θ₂ = arcsin( n₁ sin θ₁ / n₂ ) . Ini adalah keluaran utama kalkulator hukum Snell ketika menyelesaikan dari sudut datang.
- Sudut Kritis (θc): Sudut datang di mana terjadi pemantulan internal total. Itu hanya ada ketika n₁ > n₂ dan dihitung sebagai θc = arcsin( n₂ / n₁ ) . Untuk batas air-ke-udara, θc ≈ 48,6°.
- Refleksi Internal Total (TIR): Ketika cahaya merambat dari medium yang lebih rapat ke medium yang lebih jarang dan sudut datang melebihi sudut kritis, tidak ada cahaya yang ditransmisikan - cahaya tersebut dipantulkan seluruhnya. Kalkulator refraksi menandai kasus ini dan menunjukkan sinar pantulan pada diagram.
- Kecepatan Cahaya di Setiap Media: Menggunakan v = c / n , kalkulator menunjukkan seberapa cepat cahaya merambat di kedua media. Pada berlian (n = 2,417), kecepatan cahaya melambat menjadi sekitar 1,24 × 10⁸ m/s - kurang dari setengah kecepatan vakumnya.
Catatan Penting Tentang Kalkulator Ini
Kalkulator hukum Snell mengasumsikan antarmuka datar, halus, dan cahaya monokromatik pada panjang gelombang natrium-D (≈589 nm). Karena indeks bias sedikit berbeda dengan panjang gelombang - efek yang disebut dispersi - sudut bias berbeda untuk warna yang berbeda, itulah sebabnya prisma membagi cahaya putih menjadi sebuah spektrum. Indeks preset adalah nilai suhu ruangan pada umumnya; bahan dunia nyata dapat bervariasi dengan suhu, tekanan, dan kemurnian. Sudut diukur dari garis normal, bukan permukaan, dan harus antara 0° dan 90°. Pemantulan internal total hanya terjadi ketika cahaya berpindah dari medium dengan indeks lebih tinggi ke medium dengan indeks lebih rendah.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Kalkulator hukum Snell menghitung pembelokan cahaya ketika melewati antara dua media menggunakan rumus n₁ sin(θ₁) = n₂ sin(θ₂). Kalkulator refraksi kami menemukan sudut bias dari sudut datang (atau sebaliknya), sudut kritis, dan apakah terjadi pemantulan internal total - dengan diagram sinar langsung.
Hukum Snell adalah n₁ sin(θ₁) = n₂ sin(θ₂), dengan n₁ dan n₂ adalah indeks bias kedua media, θ₁ adalah sudut datang, dan θ₂ adalah sudut bias - keduanya diukur dari garis normal. Untuk mencari sudut bias: θ₂ = arcsin( n₁ sin θ₁ / n₂ ).
Indeks bias (n) suatu medium adalah rasio kecepatan cahaya dalam ruang hampa dengan kecepatannya dalam medium tersebut: n = c / v. Indeks yang lebih tinggi berarti cahaya merambat lebih lambat dan lebih banyak membelok. Nilai umum adalah 1,0 untuk vakum, 1,333 untuk air, 1,52 untuk kaca mahkota, dan 2,417 untuk intan.
Pemantulan internal total (TIR) terjadi ketika cahaya merambat dari medium yang lebih rapat ke medium yang lebih jarang (n₁ > n₂) dan sudut datang melebihi sudut kritis. Dalam hal ini, tidak ada cahaya yang ditransmisikan – seluruhnya dipantulkan kembali ke medium pertama. Kalkulator hukum Snell kami secara otomatis mendeteksi TIR.
Sudut kritisnya adalah θc = arcsin( n₂ / n₁ ), dan hanya ada jika n₁ > n₂ (cahaya merambat dari medium yang lebih rapat ke medium yang lebih jarang). Untuk batas air-ke-udara, θc ≈ 48,6°; untuk batas berlian-ke-udara, θc ≈ 24,4°. Kalkulator refraksi menampilkan sudut kritis setiap kali diterapkan.
Ketika cahaya memasuki medium yang lebih padat (n lebih tinggi), cahaya melambat dan membelok ke arah garis normal. Ketika memasuki medium yang lebih jarang (n lebih rendah), kecepatannya bertambah dan menyimpang dari garis normal. Jika kedua indeksnya sama, maka cahaya akan merambat lurus tanpa ada pembelokan.
Ya. Indeks bias sedikit berbeda dengan panjang gelombang - efek yang disebut dispersi - sehingga warna yang berbeda dibiaskan pada sudut yang sedikit berbeda. Inilah sebabnya mengapa prisma membagi cahaya putih menjadi pelangi. Kalkulator kami menggunakan indeks standar yang diukur pada panjang gelombang natrium-D (≈589 nm).
Sangat. Semua perhitungan dalam kalkulator hukum Snell kami dilakukan secara lokal di browser Anda menggunakan JavaScript. Nilai Anda tidak pernah dikirim ke server mana pun, memastikan privasi lengkap setiap kali Anda menggunakan kalkulator refraksi online.
Ya! Kalkulator hukum / refraksi Snell kami 100% gratis tanpa pendaftaran, tanpa batasan penggunaan, dan tanpa fitur premium. Hitung sudut refraksi, sudut kritis, dan refleksi internal total sebanyak yang Anda perlukan - sepenuhnya gratis, selamanya.