Calculadora de Ley de Snell

Calcula el ángulo de refracción o el índice de refracción usando la ley de Snell.

p. ej. 1,0 (aire)

°

p. ej. 1,33 (agua)

Comprender la ley de Snell

La ley de Snell describe cómo se desvía o refracta la luz cuando pasa de un medio transparente a otro. La cantidad de desviación depende de los índices de refracción de los dos medios y del ángulo con el que la luz incide en el límite. La relación se expresa como n₁ sinθ₁ = n₂ sinθ₂, donde n₁ y n₂ son los índices de refracción del primer y segundo medio, y θ₁ y θ₂ son los ángulos de incidencia y refracción medidos desde la normal a la superficie.

Conceptos clave

  • Índice de refracción (n): Una medida de cuánto ralentiza un medio la luz en comparación con el vacío. El vacío tiene n = 1, el aire ≈ 1,0003, el agua ≈ 1,33 y el vidrio ≈ 1,5.
  • Desviación hacia la normal: Cuando la luz entra en un medio más denso (n mayor), se desvía hacia la normal, por lo que θ₂ < θ₁.
  • Desviación alejándose de la normal: Cuando la luz entra en un medio menos denso (n menor), se desvía alejándose de la normal, por lo que θ₂ > θ₁.
  • Reflexión interna total: Cuando la luz pasa a un medio menos denso con un ángulo lo bastante pronunciado, no se produce refracción y toda la luz se refleja de vuelta.

Fórmula clave

  • n₁ sinθ₁ = n₂ sinθ₂ — Ley de Snell
  • sinθ₂ = (n₁ sinθ₁) / n₂ — Despejando el ángulo de refracción
  • θ₂ = arcsin[(n₁ sinθ₁) / n₂] — Ángulo de refracción en grados

Índices de refracción comunes

Gases y líquidos

  • • Vacío: n = 1 (exacto)
  • • Aire: n ≈ 1,0003
  • • Agua (20 °C): n ≈ 1,333
  • • Etanol: n ≈ 1,361

Sólidos

  • • Hielo: n ≈ 1,31
  • • Vidrio crown: n ≈ 1,52
  • • Zafiro: n ≈ 1,77
  • • Diamante: n ≈ 2,42

Ejemplos del mundo real

La ley de Snell es fundamental para la óptica y está detrás de muchos fenómenos y tecnologías cotidianos:

  • La luz que pasa del aire (n = 1,0) al agua (n = 1,33) a 30° se refracta a unos 22,1°, por lo que los objetos bajo el agua parecen desplazados.
  • Las lentes de gafas y cámaras usan la refracción para enfocar la luz en la retina o el sensor.
  • Las fibras ópticas se basan en la reflexión interna total para transportar señales luminosas a grandes distancias con pérdidas mínimas.
  • Una pajita en un vaso de agua parece doblada en la superficie debido a la refracción.

Referencias

Las fórmulas y los valores de índice de refracción utilizados en esta calculadora se basan en principios físicos establecidos y fuentes verificadas:

Nota: Esta calculadora asume luz monocromática, límites planos lisos y medios homogéneos e isótropos. La refracción real puede variar con la longitud de onda (dispersión), la temperatura y las impurezas del material. Los ángulos se miden desde la normal a la superficie.

Top Calculators