Snell's Law (Español)

ahora que somos expertos en cómo se refracta la luz al pasar del aire al agua, podemos extender lo que sabemos a las ondas generalizadas que pasan a través de cualquier medio. Mientras conozcamos el índice de refracción, deberíamos ser capaces de describir el camino que toma una onda a través de algunas estructuras estratificadas complicadas. (¿Ves a dónde vamos aquí? La Tierra se puede considerar como una gran pieza de material que consiste en capas a través de las cuales pasan las ondas sísmicas.,)

La Ley de Snell describe la refracción de una onda que pasa a través de dos materiales que transmiten la onda a diferentes velocidades:

En palabras, la fórmula anterior dice que si una onda pasa del material 1 al material 2, la relación de los senos de los ángulos de incidencia y refracción (θ1 y θ2) será un número constante y este número constante es igual a la relación velocidades de transmisión de los dos materiales (V1 y V2), así como la relación inversa de los índices de refracción de los dos materiales (n1 y N2).,

a continuación se muestra un diagrama de lo que esta fórmula significa gráficamente.

En la figura anterior, un rayo de luz pasa del aire al agua. Entra en el agua con un ángulo de incidencia θ1 y se dobla hacia la normal (línea punteada) de modo que el ángulo de refracción es θ2. La relación de los senos de los ángulos es igual a la relación de las velocidades de transmisión de los dos materiales (v1 y v2) y a la relación inversa de sus índices de refracción.

esperemos que esto suene una campana del experimento de laboratorio que acabamos de hacer!, En nuestro experimento, nuestros dos materiales eran aire y agua al igual que en el diagrama anterior. El aire tiene un índice de refracción de 1 (n1 = 1) y el agua tiene un índice de refracción de 1.33 (n2 = 1.33).

esto significa que podemos usar la Ley de Snell y calcular que el seno del ángulo de incidencia sin(θ1) dividido por el seno del ángulo de refracción sin(θ2) siempre será igual a la relación de los dos índices de refracción, 1.33/1. Esto es lo que confirmamos en nuestro experimento. Yay! La ciencia funciona!

esto también significa que sabemos que la relación entre la velocidad de la luz a través del aire y la velocidad de la luz a través del agua es igual a 1.33.