En este post encontrarás la explicación de la ley de Snell. De modo que podrás ver qué dice la ley de Snell, cuál es su fórmula y, además, se explican todos los conceptos físicos relacionados con la ley de Snell para entenderla por completo.
Índice
¿Qué es la ley de Snell?
La ley de Snell es una ley física que relaciona el índice de refracción de dos medios diferentes con el ángulo de incidencia y el ángulo de refracción. Así pues, la ley de Snell sirve para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar una superficie que separa dos medios con índice de refracción distinto.
En concreto, la ley de Snell dice que el índice de refracción del medio incidente por el seno del ángulo de incidencia es equivalente al índice de refracción del medio de refracción por el seno del ángulo de refracción.
La ley de Snell recibe este nombre en honor al físico neerlandés Willebrord Snel van Royen, quien descubrió la fórmula de la ley de Snell.
Cabe destacar que la ley de Snell también recibe el nombre de ley de Snell-Descartes.
Fórmula de la ley de Snell
La ley de Snell establece que el seno del ángulo de incidencia de un rayo de luz en un medio (θ1) por su índice de refracción (n1) es igual al seno del ángulo de refracción del medio que refracta el rayo de luz (θ2) por su índice de refracción (n2).
Por lo tanto, la fórmula de la ley de Snell es n1·sen(θ1)=n2·sen(θ2).
Donde:
es el índice de refracción del medio en el que incide la luz.
es el ángulo que forma el rayo de luz con la normal del medio en el que incide la luz.
es el índice de refracción del medio en el que se refracta la luz.
es el ángulo que forma el rayo de luz con la normal del medio en el que se refracta la luz.
Asimismo, de la ecuación anterior se puede deducir que los índices de refracción de dos medios están relacionados con la velocidad de los rayos de luz en los medios y con sus longitudes de onda. En concreto, se cumple la siguiente ecuación:
Donde:
es el ángulo que forma el rayo de luz con la normal del medio i.
es el índice de refracción del medio i.
es la velocidad del rayo de luz en el medio i.
es la longitud de onda del rayo de luz en el medio i.
Índice de refracción
Lógicamente, para poder aplicar la ley de Snell debes tener claro el concepto del índice de refracción, así que a continuación veremos en qué consiste este coeficiente físico.
El índice de refracción de un medio es un valor que indica cuánto se reduce la velocidad y la longitud de onda de una radiación respecto al vacío cuando entra en dicho medio. De manera que cuanto mayor sea el índice de refracción, significa que más se reduce la velocidad y la longitud de onda de la radiación en el medio estudiado.
La fórmula del índice de refracción es la siguiente:
Donde:
es el índice de refracción del medio.
es la velocidad de la luz en el vacío (3·108 m/s).
es la velocidad de la luz en el medio en el que se calcula el índice de refracción.
El índice de refracción de un medio depende de las propiedades del medio. Puedes ver los valores de los índices de refracción de los medios más habituales en física pulsando aquí:
Reflexión interna total
En física, el ángulo crítico (o ángulo límite) es el ángulo obtenido de calcular la inversa del seno del cociente entre el índice de refracción del medio en el que incide el rayo de luz y el índice de refracción del medio en el que se refracta el rayo de luz.
Donde:
es el ángulo crítico.- es el índice de refracción del medio en el que incide la luz.
- es el índice de refracción del medio en el que se refracta la luz.
Así pues, cuando el ángulo de incidencia θ1 es mayor que el ángulo crítico, el rayo de luz se refleja totalmente en el interior del medio en el que incide. Es decir, si el ángulo de incidencia θ1 es mayor que el ángulo crítico, la luz no se refracta sino que se refleja y, por tanto, en lugar de pasar al otro medio se queda el interior del mismo medio.
Este fenómeno físico se denomina reflexión interna total y se produce cuando el ángulo de incidencia del rayo de luz es mayor que el ángulo crítico, el cual puedes calcular con la fórmula vista más arriba.
