Ley de Snell 1

Ley de Snell

Refracción

La ley de Snell es una fórmula utilizadapara calcular el ángulo de refracción de laluz al atravesar la superficie de separaciónentre dos medios de propagación de la luz (ocualquier onda electromagnética) con índicede refracción distinto. El nombre provienede su descubridor, el matemático holandésWillebrord Snel van Royen (1580-1626). Ladenominaron "Snell" debido a su apellidopero le pusieron dos "l" por su nombreWillebrord el cual lleva dos "l".

La misma afirma que la multiplicación delíndice de refracción por el seno del ángulode incidencia es constante para cualquierrayo de luz incidiendo sobre la superficieseparatriz de dos medios. Aunque la ley deSnell fue formulada para explicar losfenómenos de refracción de la luz se puede aplicar a todo tipo de ondas atravesando una superficie de separaciónentre dos medios en los que la velocidad de propagación de la onda varíe.

Ley de Snell 2

Descripción óptica

y son los índices de refracción. de los materiales. La línea entrecortadadelimita la línea normal, además delimita cuándo la luz cambia de un medio a otro.

Snell también hace referencia a la refracción, la cual es la línea imaginariaperpendicular a la superficie. Los ángulos son los ángulos que se forman con lalínea normal, siendo el ángulo de la onda incidente y el ángulo de la onda

refractada.

Consideremos dos medios caracterizadospor índices de refracción y separadospor una superficie S. Los rayos de luz queatraviesen los dos medios se refractarán enla superficie variando su dirección depropagación dependiendo del cociente entrelos índices de refracción y .

Para un rayo luminoso con un ángulo deincidencia sobre el primer medio, ánguloentre la normal a la superficie y la direcciónde propagación del rayo, tendremos que elrayo se propaga en el segundo medio con unángulo de refracción cuyo valor seobtiene por medio de la ley de Snell.

Obsérvese que para el caso de (rayosincidentes de forma perpendicular a lasuperficie) los rayos refractados emergencon un ángulo para cualquier y .

La simetría de la ley de Snell implica quelas trayectorias de los rayos de luz sonreversibles. Es decir, si un rayo incidentesobre la superficie de separación con un ángulo de incidencia se refracta sobre el medio con un ángulo derefracción , entonces un rayo incidente en la dirección opuesta desde el medio 2 con un ángulo de incidencia serefracta sobre el medio 1 con un ángulo .

Una regla cualitativa para determinar la dirección de la refracción es que el rayo en el medio de mayor índice derefracción se acerca siempre a la dirección de la normal a la superficie. La velocidad de la luz en el medio de mayoríndice de refracción es siempre menor.La ley de Snell se puede derivar a partir del principio de Fermat, que indica que la trayectoria de la luz es aquella enla que los rayos de luz necesitan menos tiempo para ir de un punto a otro. En una analogía clásica propuesta por elfísico Richard Feynman, el área de un índice de refracción más bajo es substituida por una playa, el área de un índicede refracción más alto por el mar, y la manera más rápida para un socorrista en la playa de rescatar a una persona quese ahoga en el mar es recorrer su camino hasta ésta a través de una trayectoria que verifique la ley de Snell, es decir,recorriendo mayor espacio por el medio más rápido y menor en el medio más lento girando su trayectoria en laintersección entre ambos.

Ley de Snell 3

Reflexión Interna Total

Cuando el ángulo de incidencia es mayor o igual al ángulo crítico, la luz no puederefractarse y se refleja totalmente en la frontera. Los ángulos del dibujo

corresponden a la frontera aire-agua. los rayos dibujados en rojo están en reflexióntotal.

Reflexión interna total

Un rayo de luz propagándose en un mediocon índice de refracción incidiendo conun ángulo sobre una superficie sobre unmedio de índice con puedereflejarse totalmente en el interior del mediode mayor índice de refracción. Estefenómeno se conoce como reflexión internatotal o ángulo límite y se produce paraángulos de incidencia mayores que unvalor crítico cuyo valor es:

En la ley de Snell:

si , entonces . Eso significaque cuando aumenta, llega a radianes (90°) antes que . el rayorefractado (o transmitido) sale paralelo a lafrontera. Si aumenta aún más, como no puede ser mayor que , no haytransmisión al otro medio y la luz se reflejatotalmente.

La reflexión es realmente total (100%) y sinpérdidas. Es decir, mejor que los espejosmetálicos (plata, aluminio) que solo reflejan96% de la potencia luminosa incidente.

Historia

La ley de Snell fue descubierta primero porIbn Sahl en el siglo XIII, que la utilizó pararesolver las formas de las lentes anaclastic(las lentes que enfocan la luz conaberraciones geométricas). Fue descubierta otra vez en el siglo XVI y enunciada nuevamente en el siglo XVII, porWillebrord Snel van Royen. En los países francófonos la ley de Snell se conoce como "segunda ley de contraccion" o"ley de Descartes".

Fuentes y contribuyentes del artículo 4

Fuentes y contribuyentes del artículoLey de Snell  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=64553328  Contribuyentes: AlbertoDV, Aleuze, Aparejador, Beto29, BlackBeast, Camilo, Chiky, Cinabrium, Davidmh, Defer5,Diegusjaimes, Dodo, Dud3, Farisori, Feministo, Gacpro, Ganon, Iguanod, Irbian, JMCC1, Jkbw, JorgeGG, Josell2, Kadellar, LPFR, Leonpolanco, Magister Mathematicae, Matdrodes, Mcetina,Mel 23, Merxe37, Paul 14, Pieter Kuiper, Pólux, R2D2!, Raistlin, Rondador, Sirkouro, Stardust, SuperBraulio13, Superzerocool, Tano4595, Technopat, Tomai 4, UA31, Wricardoh, 186 edicionesanónimas

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