Γιατί μια ελαφριά ακτίνα κάμψη όταν ταξιδεύει από αέρα σε νερό;
* ταχύτητα φωτός: Το φως ταξιδεύει ταχύτερα στον αέρα από ό, τι στο νερό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο αέρας είναι λιγότερο πυκνός από το νερό, που σημαίνει ότι υπάρχουν λιγότερα μόρια για να αλληλεπιδράσουν με το φως.
* Αλλαγή προς την κατεύθυνση: Όταν μια ακτίνα φωτός εισέρχεται στο νερό από τον αέρα, επιβραδύνεται. Αυτή η αλλαγή στην ταχύτητα αναγκάζει την κατεύθυνση της ακτίνας φωτός, κάμψη προς το κανονικό (μια φανταστική γραμμή κάθετη στην επιφάνεια του νερού). Η ποσότητα κάμψης εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης (η γωνία με την οποία η ακτίνα φωτός χτυπά την επιφάνεια του νερού) και τη διαφορά στην ταχύτητα του φωτός μεταξύ των δύο μέσων.
* Δείκτης διάθλασης: Ο δείκτης διάθλασης ενός υλικού είναι ένα μέτρο για το πόσο φως επιβραδύνεται όταν εισέρχεται σε αυτό το υλικό. Το νερό έχει υψηλότερο δείκτη διάθλασης από τον αέρα, που σημαίνει ότι το φως ταξιδεύει πιο αργά στο νερό. Αυτή η διαφορά στο δείκτη διάθλασης είναι αυτό που προκαλεί την κάμψη του φωτός στο όριο μεταξύ των δύο μέσων.
Εδώ είναι μια αναλογία:
Φανταστείτε ότι περπατάτε σε ένα πεζοδρόμιο και ξαφνικά βγείτε σε ένα κομμάτι άμμου. Η άμμος είναι σαν το νερό και η ταχύτητα περπατήματος σας επιβραδύνεται. Θα αλλάξετε φυσικά την κατεύθυνση ελαφρώς καθώς μετακινείτε από το πεζοδρόμιο (αέρα) στην άμμο (νερό).
Συνοπτικά, το φως στρέφεται όταν ταξιδεύει από αέρα σε νερό επειδή επιβραδύνεται λόγω της διαφοράς στην ταχύτητα του φωτός στα δύο μέσα. Αυτή η αλλαγή στην ταχύτητα προκαλεί την αλλαγή της κατεύθυνσης της ακτίνας.
