Calculadora de índice de refracción

El índice de refracción describe la rapidez con la que la luz atraviesa un material respecto a su velocidad en el vacío. Se define como la velocidad de la luz en el vacío dividida por su velocidad en el medio. El vacío tiene índice exactamente uno, el aire está muy cerca de uno, el agua ronda 1.33 y muchos vidrios comunes se sitúan aproximadamente entre 1.5 y 1.9. Los valores dependen de la longitud de onda, la temperatura, la composición y, a veces, la dirección dentro del material. Cuando un rayo cruza una interfaz, su frecuencia permanece constante, pero su velocidad y longitud de onda cambian. Ese cambio suele desviar el rayo. La ley de Snell relaciona los ángulos incidente y refractado: el primer índice por el seno del ángulo incidente es igual al segundo índice por el seno del ángulo refractado. Ambos ángulos deben medirse desde la normal, una línea imaginaria perpendicular a la interfaz, no desde la superficie. La luz se acerca a la normal al entrar en un medio de índice mayor y se aleja al entrar en uno de índice menor. Se da una condición especial cuando la luz pasa de un índice mayor a uno menor. Al aumentar el ángulo de incidencia, el rayo refractado se aproxima a la interfaz. En el ángulo crítico, el ángulo refractado calculado es de 90 grados. Más allá, la ley de Snell no tiene un ángulo transmitido real y se produce reflexión interna total. El ángulo crítico es el arcoseno del índice menor dividido por el mayor. No corresponde cuando el primer índice es menor o igual que el segundo. La reflexión interna total guía la luz en fibras ópticas, prismas, guías de luz y numerosos sensores. El tratamiento ideal supone una interfaz plana, medios homogéneos e isótropos e índices adecuados a la longitud de onda. Las interfaces reales también pueden reflejar parte de la luz por debajo del ángulo crítico, absorber energía, dispersar por rugosidad o producir efectos dependientes de la polarización. La calculadora determina la dirección geométrica del rayo, pero no calcula la intensidad reflejada ni la transmisión de Fresnel. Usa datos de materiales precisos y longitudes de onda coherentes al comparar diseños ópticos. Esta herramienta es adecuada para ejercicios de física, montajes de laboratorio, observación de acuarios, revisión de sistemas de lentes y análisis preliminares de fibra óptica. Para instrumentos de precisión, considera la dispersión cromática, los cambios térmicos, los recubrimientos y las tolerancias de fabricación.