Ley de Snell / Calculadora de refracción

• Cálculo instantáneo de la ley de Snell: ingrese el ángulo de incidencia y dos índices de refracción, y la calculadora de la ley de Snell arrojará instantáneamente el ángulo de refracción, el ángulo crítico y el comportamiento del rayo. Los resultados se actualizan en tiempo real a medida que cambia los medios o los ángulos.
• Detección de reflexión interna total: nuestra calculadora de refracción detecta automáticamente la reflexión interna total y calcula el ángulo crítico cada vez que la luz viaja de un medio más denso a uno más raro. Un diagrama de rayos en vivo muestra exactamente cómo se curva o refleja la luz.
• Calculadora de refracción segura en línea: sus valores y cálculos nunca salen de su dispositivo. La calculadora de la ley de Snell se ejecuta 100% en el lado del cliente en su navegador: sin servidor, sin cuenta y sin recopilación de datos de ningún tipo.
• 100% gratis: no requiere instalación: use la calculadora de refracción directamente en cualquier navegador moderno sin descargas, complementos ni registro. Completamente gratis para siempre, sin límites de uso ni anuncios: solo cálculos ópticos precisos cuando los necesites.

• Tarea y exámenes de física: los estudiantes usan la calculadora de la ley de Snell para resolver problemas de refracción que involucran ángulo de incidencia, índices de refracción y reflexión interna total. El diagrama de rayos en vivo y la referencia de fórmulas lo hacen ideal para comprender la óptica junto con los problemas de los libros de texto.
• Diseño de lentes ópticas y prismas: los ingenieros ópticos utilizan la calculadora de refracción para predecir cómo se curva la luz en el límite entre materiales como vidrio, agua y aire. Los valores precisos del ángulo de refracción son esenciales al diseñar lentes, prismas y divisores de haz.
• Fibra óptica y telecomunicaciones: los ingenieros confían en el ángulo crítico y las salidas de reflexión interna total de nuestra calculadora de la ley de Snell para diseñar fibras ópticas que atrapen la luz dentro del núcleo. La herramienta confirma rápidamente si un determinado par de índices de núcleo/revestimiento admite una reflexión interna total.
• Gemología y joyería: los gemólogos utilizan la calculadora de refracción con el diamante (n = 2,417) preestablecido para estudiar el brillo y el destello causados ​​por la reflexión interna total. Comparar ángulos críticos entre materiales de gemas ayuda a explicar por qué los diamantes brillan tanto.
• Fotografía e imágenes submarinas: los fotógrafos utilizan la calculadora de la ley de Snell para comprender la profundidad aparente, la distorsión y el efecto submarino de "ventana de Snell". Saber cómo se refracta la luz entre el agua y el aire ayuda a corregir el encuadre y la exposición en la fotografía acuática.
• Demostraciones de enseñanza y ciencia: Los maestros usan la calculadora de refracción para demostrar cómo la luz se acerca o se aleja de la normal y cuándo ocurre la reflexión interna total. El diagrama de rayos interactivo y los ajustes preestablecidos medios lo convierten en una atractiva herramienta de tutoría y aula.

La ley de Snell (también llamada ley de refracción) describe cómo la luz se curva cuando pasa de un medio transparente a otro. Relaciona el ángulo de incidencia (θ₁) y el ángulo de refracción (θ₂), ambos medidos desde la normal (la línea perpendicular a la superficie), con los índices de refracción de los dos medios: n₁ sin(θ₁) = n₂ sin(θ₂). El índice de refracción n de un medio es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío (c) y su velocidad en ese medio (v), por lo que n = c/v. Cuando la luz entra en un medio más denso (n superior), se curva hacia la normal; cuando entra en un medio más raro (n inferior), se aleja de lo normal. Nuestra calculadora de la ley de Snell aplica esta relación y también calcula el ángulo crítico y la reflexión interna total.

1. Seleccione qué resolver: elija "Ángulo de refracción" para encontrar θ₂ desde el ángulo de incidencia, o "Ángulo de incidencia" para trabajar hacia atrás desde un ángulo de refracción conocido. La calculadora de refracción maneja ambos modos de resolución con la misma interfaz.
2. Elija los dos medios: elija entre 10 medios ópticos preestablecidos (vacío, aire, agua, vidrio, diamante y más) o ingrese un índice de refracción personalizado para cada lado. La calculadora de la ley de Snell utiliza índices de refracción estándar medidos en la longitud de onda del sodio-D (≈589 nm).
3. Lea el resultado completo: la calculadora de refracción muestra el ángulo de refracción (o incidencia), el ángulo crítico, si se produce una reflexión interna total, el ángulo de desviación y la velocidad de la luz en cada medio, todo junto con un diagrama de rayos en vivo. Cada cálculo se ejecuta localmente en su navegador.

• Ángulo de refracción (θ₂): El ángulo que forma el rayo transmitido con la normal, calculado a partir de θ₂ = arcsin( n₁ sin θ₁ / n₂ ). Este es el resultado principal de la calculadora de la ley de Snell cuando se resuelve desde el ángulo de incidencia.
• Ángulo crítico (θc): El ángulo de incidencia más allá del cual se produce la reflexión interna total. Existe solo cuando n₁ > n₂ y se calcula como θc = arcsin( n₂ / n₁ ). Para un límite agua-aire, θc ≈ 48,6°.
• Reflexión interna total (TIR): cuando la luz viaja desde un medio más denso a un medio más raro y el ángulo de incidencia excede el ángulo crítico, no se transmite luz: se refleja por completo. La calculadora de refracción señala este caso y muestra el rayo reflejado en el diagrama.
• Velocidad de la luz en cada medio: usando v = c / n, la calculadora muestra qué tan rápido viaja la luz en ambos medios. En el diamante (n = 2,417), la luz se ralentiza a aproximadamente 1,24 × 10⁸ m/s, menos de la mitad de su velocidad en el vacío.

La calculadora de la ley de Snell supone interfaces planas y suaves y luz monocromática en la longitud de onda del sodio-D (≈589 nm). Debido a que el índice de refracción varía ligeramente con la longitud de onda (un efecto llamado dispersión), el ángulo de refracción difiere para diferentes colores, razón por la cual los prismas dividen la luz blanca en un espectro. Los índices preestablecidos son valores típicos de temperatura ambiente; Los materiales del mundo real pueden variar según la temperatura, la presión y la pureza. Los ángulos se miden desde la normal, no desde la superficie, y deben estar entre 0° y 90°. La reflexión interna total sólo ocurre cuando la luz pasa de un medio de índice más alto a uno de índice más bajo.