En física, la Ley de Snell da la ecuación que describe cómo se refracta la luz cuando viaja de un medio a otro diferente. Usando la ecuación de la ley de Snell, se puede determinar el tamaño del ángulo en el que se dobla la luz. Para determinar el ángulo de refracción, se debe conocer el ángulo inicial de la luz y el índice de refracción de los dos materiales.
Cuando las ondas se mueven de un tipo de medio a otro, del aire al agua por ejemplo, se doblan o cambian de dirección. Este fenómeno se llama refracción. La razón por la que se produce la flexión es porque las ondas viajan a diferentes velocidades en diferentes materiales. La luz es un ejemplo de onda que se refracta cuando se mueve a través de diferentes medios.
Los ángulos inicial y curvado de un rayo de luz se miden en función de la relación con la normal. La normal es una línea recta que es perpendicular, o en ángulo recto, a la superficie por donde la luz ingresa al medio. El ángulo de incidencia es el ángulo que forma la luz con la normal en la superficie. El ángulo de refracción es el ángulo en el que la luz se refracta hacia o desde la normal dentro del nuevo medio.
Por ejemplo, un rayo de luz viaja a través de un material con un índice de refracción de X y entra en otro material con un índice de refracción de Y. El ángulo de incidencia es x y el ángulo de refracción sería y. Usando las variables dadas, la ley de Snell se escribiría como: X * seno (x) = Y * seno (y). Para averiguar el ángulo de refracción, la ecuación se puede reescribir como seno (y) = X * seno (x) / Y o y = arcosen (X * seno (x) / Y).
La densidad del medio dentro del cual viaja la luz determinará la velocidad de la luz. Si el rayo de luz se mueve hacia un medio más denso, se ralentizará, por lo que el rayo se desviará hacia lo normal. Al inclinarse hacia la normal, el ángulo de refracción es más pequeño que el ángulo de incidencia. Si la luz se mueve hacia un medio menos denso, se acelera, haciendo que se desvíe de lo normal y el ángulo de refracción será mayor que el ángulo de incidencia.
Por ejemplo, si un rayo de luz viaja del aire al agua y entra en el agua en un ángulo de 30 grados, podemos usar la Ley de Snell para calcular cuánto se doblará la luz, o y. El índice de refracción del aire es 1 y para el agua es 1.33. Usando la ecuación dada anteriormente, y = arcsin (1 * seno (30) /1.33). seno (30) = 0.5, entonces y = arcsin (0.5 / 1.33) = 22.1. Por lo tanto, el ángulo de refracción de la luz que ingresa al agua en un ángulo de 30 grados es de 22.1 grados.