Sketcher ConstrainSnellsLaw/de: Difference between revisions

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Beachte, dass mehrere [[Sketcher helper constraint/de|Hilfs Zwangsbeschränkungen]] intelligent hinzugefügt werden (Punkt-auf-Objekt, deckungsgleich). Sie können gelöscht werden, wenn sie Redundanz verursachen, oder manuell hinzugefügt werden, wenn sie nicht automatisch hinzugefügt wurden. Für die tatsächliche Zwangsbeschränkung des Snelliusschen Brechungsgesetzes müssen die Endpunkte der Linien übereinstimmen und auf der Schnittfläche liegen, sonst ist das Verhalten undefiniert.
Beachte, dass mehrere [[Sketcher helper constraint/de|Hilfs Zwangsbeschränkungen]] intelligent hinzugefügt werden (Punkt-auf-Objekt, deckungsgleich). Sie können gelöscht werden, wenn sie Redundanz verursachen, oder manuell hinzugefügt werden, wenn sie nicht automatisch hinzugefügt wurden. Für die tatsächliche Zwangsbeschränkung des Snelliusschen Brechungsgesetzes müssen die Endpunkte der Linien übereinstimmen und auf der Schnittfläche liegen, sonst ist das Verhalten undefiniert.


Using the [[Sketcher_CreatePolyline|polyline tool]] [[Image:Sketcher_CreatePolyline.png|24px]] , it is possible to speed up drawing rays of light. In this case one can select two coincident endpoints by box selection.
Durch verwenden des [[Sketcher_CreatePolyline/de|Polylinie erstellen]][[Image:Sketcher_CreatePolyline.png|24px]] ist es möglich, die Zeichnung von Lichtstrahlen zu beschleunigen. In diesem Fall kann man zwei deckungsgleiche Endpunkte durch Kastenauswahl auswählen.


==Remarks==
==Remarks==

Revision as of 20:51, 28 November 2019

Other languages:

Constraint SnellsLaw

Menüeintrag
Sketch → Sketcher Constraints → Constrain refraction (Snell's law)
Arbeitsbereich
Sketcher
Standardtastenkürzel
Keiner
Eingeführt in Version
0.15
Siehe auch
Keiner

Beschreibung==

Beschränkt zwei Linien, um dem Gesetz der Lichtbrechung zu folgen, wenn es durch eine Grenzfläche dringt, in der sich zwei Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes treffen. Siehe [1] auf Wikipedia für weitere Informationen.

Snell's law

Anwendung

Die Reihenfolge der Klicks wird durch gelbe Pfeile mit Zahlen angezeigt. n1, n2 sind nur Bezeichnungen, die zeigen, wo sich die Brechungsindizes befinden.
  • Du brauchst zwei Linien, die einem Lichtstrahl folgen sollen, und eine Kurve, die als Schnittfläche dient. Die Linien sollten sich auf verschiedenen Seiten der Schnittfläche befinden.
  • Wählen den Endpunkt einer Linie, einen Endpunkt einer anderen Linie und die Schnittflächenkante. Die Schnittfläche kann eine Linie, ein Kreis/Bogen, eine Ellipse/Bogen der Ellipse sein. Notiere dir die Reihenfolge, in der du die Endpunkte ausgewählt hast.
  • Rufe die Zwangsbeschränkung auf. Es erscheint ein Dialog, in dem nach einem Verhältnis der Brechungsindizes n2/n1 gefragt wird. n2 entspricht dem Medium, in dem sich die Linie des zweiten ausgewählten Endpunkts befindet, n1 ist für die erste Linie.
  • Die Endpunkte werden zufällig (falls erforderlich), auf die Schnittstelle zwangsbeschränkt (falls erforderlich) und das Gesetz des Snellius wird zwangsbeschränkt.

Beachte, dass mehrere Hilfs Zwangsbeschränkungen intelligent hinzugefügt werden (Punkt-auf-Objekt, deckungsgleich). Sie können gelöscht werden, wenn sie Redundanz verursachen, oder manuell hinzugefügt werden, wenn sie nicht automatisch hinzugefügt wurden. Für die tatsächliche Zwangsbeschränkung des Snelliusschen Brechungsgesetzes müssen die Endpunkte der Linien übereinstimmen und auf der Schnittfläche liegen, sonst ist das Verhalten undefiniert.

Durch verwenden des Polylinie erstellen ist es möglich, die Zeichnung von Lichtstrahlen zu beschleunigen. In diesem Fall kann man zwei deckungsgleiche Endpunkte durch Kastenauswahl auswählen.

Remarks

  • The actual Snell's law constraint enforces the plain law equation n1*sin(theta1) = n2*sin(theta2). It needs the line ends to be made coincident and on the interface by other constraints. The necessary helper constraints are added automatically based on the current coordinates of the elements.
  • Python routine does not add the helper constraints. These must be added manually by the script (see example in Scripting section).
  • These helper constraints can be temporarily deleted and the endpoints dragged apart, which can be useful in case one wants to construct a reflected ray or birefringence rays.
  • Unlike the reality, refraction indices are associated with rays of light, but not according to the sides of the boundary. This is useful to emulate birefringence, construct paths of different wavelengths due to refraction, and easily construct angle of onset of total internal reflection.
  • Both rays can be on the same side of the interface, satisfying the constraint equation. This is physical nonsense, unless the ratio n2/n1 is 1.0, in which case the constraint emulates a reflection.
  • Arcs of circle and ellipse are also accepted as rays (physical nonsense).

Scripting

The constraints can be created from macros and from the python console by using the following function: 

Sketch.addConstraint(Sketcher.Constraint('SnellsLaw',line1,pointpos1,line2,pointpos2,interface,n2byn1))

where:

  • Sketch is a sketch object
  • line1 and pointpos1 are two integers identifying the endpoint of the line in medium with refractive index of n1. line1 is the line's index in the sketch (the value, returned by Sketch.addGeometry), and pointpos1 should be 1 for start point and 2 for end point.
  • line2 and pointpos2 are the indexes specifying the endpoint of the second line (in medium n2)
  • n2byn1 is a floating-point number equal to the ratio of refractive indices n2/n1

Example: 

import Sketcher
import Part
import FreeCAD

StartPoint = 1
EndPoint = 2
MiddlePoint = 3

f = App.activeDocument().addObject("Sketcher::SketchObject","Sketch")

# add geometry to the sketch
icir = f.addGeometry(Part.Circle(App.Vector(-547.612366,227.479736,0),App.Vector(0,0,1),68.161979))
iline1 = f.addGeometry(Part.LineSegment(App.Vector(-667.331726,244.127090,0),App.Vector(-604.284241,269.275238,0)))
iline2 = f.addGeometry(Part.LineSegment(App.Vector(-604.284241,269.275238,0),App.Vector(-490.940491,256.878265,0)))
# add constraints
# helper constraints:
f.addConstraint(Sketcher.Constraint('Coincident',iline1,EndPoint,iline2,StartPoint)) 
f.addConstraint(Sketcher.Constraint('PointOnObject',iline1,EndPoint,icir)) 
# the Snell's law:
f.addConstraint(Sketcher.Constraint('SnellsLaw',iline1,EndPoint,iline2,StartPoint,icir,1.47))

App.ActiveDocument.recompute()

Version

The constraint was introduced in FreeCAD v0.15.4387

Sketcher
User documentation
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