Fénytörés
Más törésmutatójú közegbe lépve a fény sebessége és hullámhossza megváltozik, frekvenciája viszont nem. Az irányt Snell törvénye határozza meg.
Törésmutató és fénysebesség
A törésmutató n=c/v. Nagyobb n kisebb fázissebességet jelent. A frekvencia a határfelületnél nem „vész el”.
Snell törvénye
n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂
Snell törvénye n₁sinθ₁=n₂sinθ₂. A szögeket a normálistól mérjük. Nagyobb n-jű közegbe lépve a sugár általában a normális felé törik.
Snell-törvény vizsgáló
θ₂ kiszámítása n₁sinθ₁=n₂sinθ₂ alapján; a szögek a normálishoz képest értendők.
Mi marad változatlan a határfelületen
Álló határfelületen a frekvencia f mindkét oldalon azonos. Mivel v=fλ, a sebesség megváltozása a hullámhosszt is megváltoztatja.
Diszperzió és valódi anyagok
Valós anyagok törésmutatója hullámhosszfüggő. Ez a diszperzió: a különböző színek kissé eltérő szögben törnek, ezért a prizma szétbontja a fehér fényt.
Irány, sebesség és hullámhossz külön kezelése
Először n=c/v alapján döntse el a sebességet, majd Snell törvényével az irányt, végül λ=v/f segítségével a hullámhosszt.
Kidolgozott példák
1. Levegőből üvegbe
θ₁=30,0°, n₁≈1,00, n₂=1,50.
Megoldás
θ₂≈19,5°.
2. Fénysebesség vízben
n=1,33.
Megoldás
v=c/n≈2,26×10⁸ m/s.
3. Hullámhossz üvegben
λ₀=600 nm, n=1,50.
Megoldás
A frekvencia változatlan, így λ=λ₀/n≈400 nm.