Refraktion
Refraktion är den förändring av en vågs riktning som orsakas av förändringen av vågens hastighet. Exempel på vågor är ljudvågor och ljusvågor. Refraktion ses oftast när en våg passerar från ett genomskinligt medium till ett annat genomskinligt medium. Olika typer av medier är luft och vatten.
När en våg passerar från ett genomskinligt medium till ett annat genomskinligt medium ändrar vågen sin hastighet och riktning. När en ljusvåg till exempel rör sig genom luft och sedan passerar in i vatten kommer vågen att sakta ner och ändra riktning.
När ljuset går in i ett medium som är tätare kommer ljusstrålen att "böjas" mot det normala. När den går tillbaka in i det mindre täta mediet (med ett lägre brytningsindex) kommer den att böjas tillbaka i samma vinkel som när den kom in (om ytan vid utgången är parallell med ytan vid ingången).
Ett exempel på hur brytning fungerar är att placera ett sugrör i en kopp vatten, med en del av sugröret i vattnet. När man tittar i en viss vinkel ser halmen ut att böja sig vid vattenytan. Detta beror på att mediets densitet förändras och att ljusstrålarna böjs när de rör sig från luften till vattnet.
Ett bra och enkelt sätt att förstå hur ljuset fungerar är att tänka på det som en bil. När bilen träffar grusytan (detta är mediet) i en vinkel kommer det däck som träffar den först att sakta ner, vilket gör att bilen svänger i den riktningen. Om ljuset träffar ett medium till höger som har ett större brytningsindex kommer det därför att böja sig åt höger. Hur mycket den böjs ges av Snells lag. Linser fungerar genom brytning.
När ljuset bryts i ett prisma delas det upp i regnbågens färger eftersom vissa våglängder böjs mer än andra.
Inom optiken är ett ämnes brytningsindex n ett dimensionslöst tal som beskriver hur ljus, eller annan strålning, passerar genom mediet. Det definieras som
n = c v , {\displaystyle n={\frac {\mathrm {c} }{v}},} 
där c är ljusets hastighet i vakuum och v är ljusets fashastighet i mediet. Snells lag använder brytningsindex för att beräkna brytningens storlek.
En ljusstråle bryts i ett plastblock.
Diagram över brytning
När man tittar i en viss vinkel ser halmen ut att böja sig, vilket beror på ljusets brytning när det rör sig i luften.
Frågor och svar
F: Vad är refraktion?
S: Refraktion är förändringen av en vågs riktning som orsakas av förändringen av vågens hastighet. Exempel på vågor är ljudvågor och ljusvågor. Refraktion ses oftast när en våg passerar från ett genomskinligt medium till ett annat genomskinligt medium.
F: Hur fungerar refraktion?
S: När en våg passerar från ett genomskinligt medium till ett annat genomskinligt medium ändrar vågen sin hastighet och riktning. När en ljusvåg till exempel färdas genom luft och sedan passerar in i vatten kommer vågen att sakta ner och ändra riktning. När ljuset överförs genom ett medium sker en polarisering av elektronerna, vilket i sin tur minskar ljusets hastighet och därmed ändrar ljusets riktning. När ljuset går in i ett medium som är tätare kommer ljusstrålen att "böjas" mot det normala. När den går tillbaka in i det mindre täta mediet (med ett lägre brytningsindex) kommer den att böjas tillbaka i samma vinkel som när den kom in (om ytan vid utgången är parallell med ytan vid ingången).
F: Vilka är några exempel på hur brytning fungerar?
S: Ett exempel på hur brytning fungerar är att placera ett sugrör i en kopp vatten, med en del av sugröret i vattnet. När man tittar i en viss vinkel verkar halmen böja sig vid vattenytan på grund av att ändringen i densitet mellan luft och vatten orsakar en böjning av ljusstrålarna när de rör sig från ett medium till ett annat. Ett annat exempel är linser som fungerar genom brytning; när ljuset bryts i ett prisma delas det upp i färger eftersom vissa våglängder böjs mer än andra på grund av olika densitet mellan medierna som orsakar olika mängd böjning för varje våglängd.
F: Vad är ett optiskt index eller brytningsindex?
S: Inom optiken beskriver ett optiskt index eller brytningsindex n hur strålning, t.ex. ljus, rör sig genom ett visst ämne eller material. Det kan definieras som n = c/v där c står för hastigheten om ljuset är i vakuum och v för fashastigheten om ljuset är i det aktuella materialet eller ämnet.
Fråga: I vilken lag används optiska index?
S: Snells lag använder optiska index eller index för att beräkna mängden avreflektion .
