Fysik: fra bevægelse til lys

Hvorfor retningen ændres

Lysbrydning er ændring af bølgens udbredelsesretning ved overgang mellem medier med forskellig fasehastighed. Snells lov n₁sinθ₁=n₂sinθ₂ forbinder indfalds- og brydningsvinklerne, mens frekvensen forbliver den samme over grænsefladen.

Når en skrå bølgefront rammer et nyt medium, ændrer den ene del hastighed før resten. Bølgefronten drejer, og derfor ændres den normale udbredelsesretning. Dette giver et fysisk bølgebillede bag den geometriske Snell-lov.

For et transparent medium er n≈c/v_fase. Større n betyder mindre fasehastighed. Ved overgang fra lavere til højere n bøjes lyset normalt mod normalen; i den modsatte retning bøjes det væk fra normalen.

Frekvensen fastlægges af kilden og skal være tidsmæssigt kontinuerlig ved grænsefladen, så den ændres ikke. Da v=fλ, ændres bølgelængden, når fasehastigheden ændres.

n afhænger ofte af bølgelængde. I almindeligt glas har blåt lys typisk lidt større brydningsindeks end rødt og bøjes derfor mere. Et prisme kan adskille hvidt lys i farver på grund af denne dispersion.