e=16.02 cm
En primer lugar aplicamos la ley de Snell a la refracción desde el aire hasta el vidrio, para así determinar el ángulo de refracción. Tendremos:
Ahora tendremos lo que aparece en la figura para las dos refracciones. No tendremos en cuenta la reflexión. Aplicamos la ley de Snell a la primera de las refracciones, que va del aire al vidrio:
nsenθi=n´senθr
En la segunda refracción, que va del vidrio al aire, el ángulo de incidencia es el que antes era de refracción, θr, y llamaremos θ´i al ángulo de refracción. Aplicando de nuevo la ley de Snell:
n´senθr=nsenθ´i
Vemos que el segundo miembro de la primera ecuación es igual al primer miembro de esta segunda ecuación, por lo que se deduce que:
nsenθi=nsenθ´i ⇒ senθi=senθ´i ⇒ θi=θ´i
Esto demuestra que el rayo emergente es paralelo al incidente, pero sufre un desplazamiento lateral. Vamos a relacionar ahora el desplazamiento lateral con los ángulos de incidencia y refracción. En la figura puede verse ampliada la parte del interior de la lámina, para ver mejor los ángulos y las distancias. El triángulo ADC es un triángulo rectángulo al cual le podemos aplicar el teorema del seno, de manera que se cumple que:
El triángulo ABC también es triángulo rectángulo, y aplicamos también el teorema del seno, obteniéndose:
Podemos ver que los primeros miembros son iguales luego los segundos también lo serán:
e=16.02 cm