Calculadora de la ley de Snell

La ley de Snell describe cómo cambia de dirección un rayo al cruzar la interfaz entre medios transparentes. Establece que el primer índice de refracción multiplicado por el seno del ángulo de incidencia es igual al segundo índice multiplicado por el seno del ángulo refractado. Ambos ángulos se miden desde la normal, una línea imaginaria perpendicular a la interfaz, no desde la superficie. El índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y su velocidad en un material. El vacío tiene un índice exactamente igual a uno; el aire, muy cercano a uno; el agua, aproximadamente 1.333 para luz visible; y el vidrio común, a menudo cerca de 1.5. El valor preciso depende de la longitud de onda, la temperatura, la composición y la estructura del material. Para un diseño óptico preciso, usa datos del material y la longitud de onda reales, no un valor genérico redondeado. Cuando la luz entra en un medio con mayor índice, se desvía hacia la normal, de modo que el ángulo refractado es menor que el incidente. Al entrar en uno de menor índice, se aleja de la normal. La calculadora despeja el segundo ángulo en la ley de Snell: calcula el arcoseno del primer índice por el seno del ángulo incidente, dividido por el segundo índice. Los ángulos se convierten entre grados y radianes para las funciones trigonométricas de JavaScript. Si la luz pasa de un medio de mayor índice a otro de menor índice, el seno necesario del ángulo refractado puede superar uno. Entonces no existe un ángulo transmitido real que satisfaga la ley de Snell y se produce reflexión interna total. El ángulo de incidencia límite se llama ángulo crítico. Por encima de él, una interfaz ideal refleja el rayo de vuelta al primer medio. La fibra óptica, los prismas y muchos sensores ópticos aprovechan este efecto. El modelo de rayos supone una interfaz plana, medios homogéneos e isótropos y una longitud de onda bien definida. No calcula intensidad reflejada, polarización, absorción, dispersión por partículas, rugosidad superficial ni interferencia multicapa. Cerca de una interfaz real, un pequeño campo evanescente puede penetrar en el segundo medio durante la reflexión interna total. Si importan la amplitud, la fase y la polarización, se necesitan óptica ondulatoria o ecuaciones de Fresnel. Usa esta calculadora en clases de óptica, estimaciones de observación de acuarios, análisis de prismas, comprobaciones de sistemas de lentes y comparaciones rápidas de refracción. Introduce índices positivos y un ángulo de incidencia desde cero hasta menos de noventa grados. Un rayo a cero grados sigue la normal y no se desvía. Confirma siempre si un ángulo publicado se mide desde la normal o desde la superficie: confundir estas convenciones cambia mucho el resultado.