Ljus färdas långsammare i material med hög densitet på grund av den ökade interaktionen mellan ljusvågor och de atomer och molekyler som finns i mediet. När ljus passerar genom ett material interagerar det med elektronerna som omger atomerna och molekylerna, vilket orsakar ett fenomen som kallas refraktion. Denna interaktion resulterar i en minskning av ljusets hastighet jämfört med dess hastighet i vakuum.

Ett materials brytningsindex, som är ett mått på hur mycket ljus som saktar ner när det passerar genom det materialet, är direkt relaterat till materialets densitet. I allmänhet har tätare material ett högre brytningsindex, vilket betyder att ljuset färdas långsammare genom dem.

Till exempel är vattens brytningsindex cirka 1,33, medan glasets brytningsindex är cirka 1,5. Detta indikerar att ljus färdas långsammare i glas än i vatten på grund av glasets högre densitet. På liknande sätt är brytningsindexet för diamant, som är ett av de tätaste naturligt förekommande materialen, cirka 2,42, vilket resulterar i en betydande avmattning av ljuset i diamanten.

Sammanfattningsvis, ju högre densitet ett material har, desto starkare är interaktionen mellan ljus och materialets partiklar, vilket leder till en minskning av ljusets hastighet och ett högre brytningsindex.