Τι προκαλεί μια ακτίνα φωτός να αλλάξει την κατεύθυνση από το ένα υλικό το επόμενο;
* Το φως ταξιδεύει με διαφορετικές ταχύτητες σε διαφορετικά υλικά. Το φως ταξιδεύει ταχύτερα σε κενό, αλλά επιβραδύνεται όταν εισέρχεται σε ένα πυκνότερο μέσο όπως το νερό ή το γυαλί.
* Η αλλαγή στην ταχύτητα προκαλεί αλλαγή στην κατεύθυνση. Όταν μια ακτίνα φωτός εισέρχεται σε ένα πυκνότερο μέσο, επιβραδύνεται και λυγίζει προς το φυσιολογικό (μια φανταστική γραμμή κάθετη στην επιφάνεια). Αντίθετα, όταν εισέρχεται σε ένα λιγότερο πυκνό μέσο, επιταχύνει και λυγίζει μακριά από το φυσιολογικό.
Εδώ είναι μια απλή αναλογία:
Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο που οδηγεί σε έναν ομαλό δρόμο και στη συνέχεια ξαφνικά χτυπάτε ένα κομμάτι λάσπης. Το αυτοκίνητο θα επιβραδύνει και θα αλλάξει ελαφρώς την κατεύθυνση καθώς οι τροχοί του συναντούν τη λάσπη. Η ίδια αρχή ισχύει για το φως.
Η ποσότητα διάθλασης εξαρτάται από:
* Η γωνία επίπτωσης: Η γωνία με την οποία η ακτίνα φωτός χτυπά την επιφάνεια.
* Οι δείκτες διάθλασης των δύο υλικών: Ο δείκτης διάθλασης ενός υλικού είναι ένα μέτρο για το πόσο φως επιβραδύνεται όταν εισέρχεται σε αυτό το υλικό. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά στους δείκτες διάθλασης, τόσο μεγαλύτερη είναι η κάμψη του φωτός.
Η διάθλαση είναι υπεύθυνη για πολλά καθημερινά φαινόμενα:
* Βλέποντας αντικείμενα υποβρύχια: Τα αντικείμενα υποβρύχια εμφανίζονται παραμορφωμένα επειδή το φως στρέφεται καθώς περνά από το νερό στον αέρα.
* Η φαινομενική κάμψη ενός άχυρου σε ένα ποτήρι νερό: Το άχυρο εμφανίζεται λυγισμένο επειδή οι ακτίνες φωτός από την κατεύθυνση της αλλαγής του άχυρου καθώς περνούν από το νερό στον αέρα.
* Ο σχηματισμός ουράνιων τόξων: Τα ουράνια τόξα σχηματίζονται όταν το φως του ήλιου είναι διαθλασμένο και αντανακλάται από τις σταγόνες βροχής.
Η διάθλαση είναι μια θεμελιώδη έννοια στην οπτική και διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο σε πολλές οπτικές συσκευές όπως φακοί, πρίσματα και τηλεσκόπια.
