Чому промінь повертає
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.
Показник заломлення
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.
Частота і довжина хвилі
Предмет під водою здається ближчим до поверхні, бо промені при виході у повітря відхиляються від нормалі, а мозок екстраполює їх приблизно прямолінійно назад. Це повсякденний наслідок заломлення, а не реальна зміна положення предмета.
Дисперсія
Закон Снелліуса дуже точний для однорідних середовищ і плоскої межі, але на масштабах, порівнянних з довжиною хвилі, важливі дифракція та повна хвильова теорія. У поглинаючих або анізотропних матеріалах показник може бути комплексним або залежати від напрямку та поляризації.
Чому промінь повертає
Закон Снелліуса можна отримати не лише з геометрії хвиль, а й з принципу Ферма: реальний оптичний шлях робить час проходження стаціонарним відносно малих сусідніх траєкторій. Це пояснює, чому промінь може обрати геометрично довший шлях у швидшому середовищі. Такий підхід об’єднує заломлення, відбиття та багато задач геометричної оптики.
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.