Simulador de refracción — Ley de Snell

La ley de Snell, n₁ sin(θ₁) = n₂ sin(θ₂), describe el cambio de dirección de una onda al cruzar una frontera entre medios con diferentes índices de refracción. Esta desviación se debe a la diferencia en la velocidad de fase v = c/n. Si se pasa a un medio menos denso, se produce reflexión interna total al superar el ángulo crítico.

Cuando la luz pasa de un material a otro —por ejemplo, del agua al aire—, cambia de velocidad, y ese cambio la hace desviarse en la superficie. La ley de Snell, n₁ sin(θ₁) = n₂ sin(θ₂), convierte esto en una predicción exacta del nuevo ángulo. Cuanto mayor es la diferencia entre los dos índices de refracción, más pronunciada es la desviación. Por eso una pajita en un vaso de agua parece partida en la línea del agua: la luz de su mitad inferior llega a tu ojo por un camino quebrado.

El principio de Fermat afirma que la luz viaja entre dos puntos por el camino de menor tiempo, y de esa regla surge directamente la ley de Snell. Como la luz es más lenta en el medio más denso, desviarse en la frontera le permite recorrer menos distancia en el material lento, igual que un socorrista corre más por la arena para nadar menos. Al minimizar el tiempo total de recorrido se obtiene exactamente n₁ sin(θ₁) = n₂ sin(θ₂).