Calculadora de ángulo crítico y reflexión total interna
Calcula el ángulo crítico para la reflexión total interna entre dos medios a partir de sus índices de refracción, en grados y radianes, con la ley de Snell.
Cómo funciona
θc = arcsen(n₂ ÷ n₁), con n₁ > n₂
Cuando la luz pasa de un medio más denso a uno menos denso se aleja de la normal, y a partir de cierto ángulo de incidencia ya no puede salir: se refleja por completo hacia adentro. Ese umbral es el ángulo crítico y depende del cociente entre los dos índices de refracción; sale de la ley de Snell con el rayo refractado a 90°. La reflexión total interna por encima de ese ángulo es la que guía la luz en la fibra óptica y hace brillar a los diamantes.
Ejemplo resuelto
Desde el fondo de una alberca, la luz va del agua (n₁ = 1.33) al aire (n₂ = 1.00): θc = arcsen(1.00 ÷ 1.33) = arcsen(0.7519) ≈ 48.75°. Todo rayo que llegue a la superficie con más de 48.8° respecto a la normal se refleja de regreso al agua, y por eso la superficie se ve como un espejo desde abajo.
Preguntas frecuentes
¿Por qué n₁ tiene que ser mayor que n₂?
La reflexión total interna solo ocurre al pasar de un medio más denso (índice mayor, donde la luz va más lenta) a uno menos denso. Si n₂ es igual o mayor que n₁, el cociente pasa de 1, el arcoseno no existe y la luz siempre se refracta.
¿Qué pasa justo en el ángulo crítico?
El rayo refractado sale a 90°, rozando la superficie de separación. Por debajo del ángulo crítico la luz se refracta y sale; por encima, no sale nada: hay reflexión total interna.
¿Cómo se usa en la fibra óptica?
La fibra tiene un núcleo de índice alto rodeado de un revestimiento de índice menor. La luz que entra con poca inclinación siempre choca con esa frontera por encima del ángulo crítico, así que rebota una y otra vez y recorre la fibra casi sin pérdidas.
¿Cuál es el ángulo crítico del vidrio con el aire?
Con un vidrio común de n = 1.5, θc = arcsen(1 ÷ 1.5) ≈ 41.8°. Los prismas de binoculares y periscopios aprovechan este valor para reflejar la luz sin espejos.
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Estimación con fines educativos. Revisa la fórmula y las unidades para tu caso concreto.