Calculadora de Ley de Snell - Indice de refraccion - Refraccion de la luz

Calculadora de la Ley de Snell

Ángulo de incidencia (θ i) = º
Ángulo de refracción (θ r) = º
Ángulo crítico = none º
Medio #1 (i)
Índice de refracción (n i) =
Medio #2 (r)
Índice de refracción (n r) =
Velocidad = 2.9979e8 m/s
Velocidad = 1.9986e8 m/s
Normal

Superficie
Óptica





La Calculadora de la Ley de Snell que aquí te presentamos permite calcular todos los parámetros relacionados con el fenómeno de refraccion de la luz:
  • Angulo de incidencia
  • Angulo de refraccion
  • Indice de refraccion
  • Angulo critico
Para usar la calculadora de la Ley de Snell solo debes rellenar los campos de color azul y los cálculos se realizan de forma automática. Además la calculadora ofrece una imagen gráfica del efecto de refracción, lo que la convierte en una excelente herramienta para estudiar y entender la refracción de la luz.
Como complemento a la calculadora de la Ley de Snell te presentamos toda la teoría y formulas que necesitas conocer para saber en que conciste esta ley.

Ley de Snell o Ley de Refracción

La ley de Snell, también conocida como la ley de la refracción y descubierta en el año 1621 por el matemático holandés Willebrord Snell, es una ecuación que permite calcular el angulo de refraccion de la luz al atravezar la superficie que separa dos sustancias con diferentes índices de refracción.

Para entender bien la Ley de Snell, debemos tener claro en que conciste el fenómeno de difracción de la luz, por lo que pasaremos a definirlo a continuación.

La refraccion de la luz se produce debido a la variación de la velocidad al pasar la luz de un medio a otro con índice de refracción distinto. La velocidad de la luz al viajar por un determinado medio viene dada por la siguiente ecuación:

(1) c = n v

donde n es el indice de refraccion del material y c es la velocidad de la luz en el vacío. A su vez, el índice de refracción se puede determinar también a partir de la permitividad y la permeabilidad del material. Por lo tanto conociendo las propiedades eléctricas del material podemos determinar sus propiedades ópticas. Con la siguiente ecuación podemos calcular el indice refraccion del material:

(2) n = c v = ε μ ε 0 μ 0 = ε r μ r

donde ε r y μ r son la permatividad y permeabilidad del material respectivamente. 

Una vez visto lo anterior pasamos a presentar la ecuación que define la Ley de Snell o Ley de refracción:

n 1 sin ⁡ θ 1 = n 2 sin ⁡ θ 2

donde:

n 1 = Indice de refraccion del material #1 n 2 = Indice de refraccion del material #2 θ 1 = Angulo de incidencia θ 2 = Angulo de refraccion

Se debe tener en cuenta que los ángulos de incidencia y de refracción se miden a partir de la normal, la cual es la línea imaginaria perpendicular a la superficie.

Partiendo de la suposición de que tenemos dos medios con índices de refracción n1 y n2. Un rayo de luz incide sobre la superficie entre estos materiales con un ángulo de incidencia θ1 . El rayo refractado que pasa a través del segundo medio tendrá un ángulo de refracción θ2.

 

Refraccion de la luz

Reflexion interna total y angulo critico

Como extensión de la ley de Snell existen los conceptos de reflexión interna total y de ángulo crítico. Para cualquier combinación de medios, hay un ángulo para el cual la luz refractada será perpendicular a la normal, a dicho ángulo se le conoce como ángulo crítico. La siguiente ecuación permite calcular el angulo critico:

(7) θ c = sin − 1 ⁡ [ n 1 n 2 ]

Si el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo crítico, la luz será completamente reflejada de nuevo al medio original y a esto se le conoce como reflexion interna total. En la siguiente figura se ilustra el fenómeno de ángulo crístico y de reflexión interna total.

reflexion interna total y angulo critico