Чому промінь повертає
Коли фронт хвилі входить в інше середовище не одночасно по всій ширині, одна його частина змінює швидкість раніше за іншу. Це змінює напрям фронту і, відповідно, напрям поширення. Така хвильова картина доповнює геометричне правило Снелліуса.
Показник заломлення
Для прозорого середовища n≈c/vф, де vф — фазова швидкість світла в середовищі. Більший n означає меншу фазову швидкість. При переході з меншого n до більшого промінь у звичайній ситуації згинається до нормалі.
Частота і довжина хвилі
Частоту визначає джерело і вона повинна узгоджуватися в часі на межі, тому f не змінюється. Оскільки v=fλ, зміна швидкості означає зміну довжини хвилі. Саме тому “світло сповільнилось” не означає зниження його частоти.
Дисперсія
Показник заломлення залежить від довжини хвилі. У звичайному склі синє світло часто має трохи більший n, ніж червоне, тому заломлюється сильніше. Призма просторово розділяє кольори саме через цю дисперсію.
Чому промінь повертає
Якщо світло йде з більшого n до меншого, існує критичний кут, за якого заломлений промінь іде вздовж межі. Для більших кутів поширюваного заломленого променя немає і виникає повне внутрішнє відбиття, хоча в другому середовищі існує еванесцентне поле.
Для прозорого середовища n≈c/vф, де vф — фазова швидкість світла в середовищі. Більший n означає меншу фазову швидкість. При переході з меншого n до більшого промінь у звичайній ситуації згинається до нормалі.