În fizică, legea lui Snell dă ecuația care descrie modul în care lumina este refractă atunci când călătorește dintr-un mediu în altul. Folosind ecuația Legii lui Snell, se poate determina dimensiunea unghiului în care lumina se îndoaie. Pentru a determina unghiul de refracție trebuie cunoscut unghiul inițial al luminii și indicele de refracție al celor două materiale.
Când valurile se deplasează de la un tip de mediu la altul, de la aer la apă de exemplu, se îndoaie sau își schimbă direcția. Acest fenomen se numește refracție. Motivul pentru care are loc îndoirea este că undele se deplasează cu viteze diferite în materiale diferite. Lumina este un exemplu de undă care este refractă atunci când se mișcă prin diferite medii.
Unghiurile inițiale și îndoite ale unei raze de lumină sunt măsurate pe baza relației cu normala. Normala este o linie dreaptă care este perpendiculară, sau în unghi drept, pe suprafața unde lumina pătrunde în mediu. Unghiul de incidență este unghiul pe care lumina îl face cu normala de la suprafață. Unghiul de refracție este unghiul în care lumina este refractă către sau departe de normală în noul mediu.
De exemplu, o rază de lumină călătorește printr-un material cu indicele de refracție X și intră într-un alt material cu indicele de refracție Y. Unghiul de incidență este x și unghiul de refracție ar fi y. Folosind variabilele date, Legea lui Snell s-ar scrie ca: X*sinus(x) = Y*sinus(y). Pentru a afla unghiul de refracție, ecuația poate fi rescrisă ca sine(y) = X*sinus(x)/Y sau y = arcsin(X*sinus(x)/Y).
Densitatea mediului în care se deplasează lumina va determina viteza luminii. Dacă raza de lumină se deplasează într-un mediu mai dens, va încetini, astfel încât raza se va îndoi spre normal. Îndoirea spre normal face unghiul de refracție mai mic decât unghiul de incidență. Dacă lumina se deplasează într-un mediu mai puțin dens, se accelerează, determinând-o să se îndoaie de la normal și unghiul de refracție va fi mai mare decât unghiul de incidență.
De exemplu, dacă o rază de lumină călătorește din aer în apă și intră în apă la un unghi de 30 de grade, putem folosi legea lui Snell pentru a ne da seama cât de mult se va îndoi lumina, sau y. Indicele de refracție al aerului este 1, iar pentru apă, este 1.33. Folosind ecuația dată mai devreme, y = arcsin(1*sinus(30)/1.33). sine(30) = 0.5, deci y = arcsin(0.5/1.33) = 22.1. Astfel, unghiul de refracție al luminii care intră în apă la un unghi de 30 de grade este de 22.1 grade.