1. Reflektion :En del av ljusvågorna reflekteras tillbaka till luften, vilket ger upphov till den spegelliknande reflektion vi ser på lugna vattenytor. Reflexionsvinkeln är lika med infallsvinkeln, vilket innebär att den reflekterade ljusvågen studsar från vattnet i samma vinkel som den träffade ytan.
2. Refraktion :En annan del av ljusvågorna genomgår brytning, vilket innebär att de böjs när de kommer in i vattnet. Detta beror på att ljusets hastighet är långsammare i vatten än i luft. Mängden brytning beror på ljusets våglängd och infallsvinkeln. Kortare våglängder, såsom blått ljus, bryts mer än längre våglängder, såsom rött ljus. Det är därför undervattensobjekt ser något rödaktiga ut jämfört med deras faktiska färger.
3. Absorption :Vissa av ljusvågorna absorberas av vattenmolekyler. Ljusabsorptionen beror på vattnets våglängd och egenskaper. Rent vatten absorberar mycket lite synligt ljus, men det absorberar ultraviolett (UV) ljus starkt. Som ett resultat minskar UV-strålningen från solen avsevärt då den tränger in i vattnet, vilket är viktigt för att skydda vattenlevande liv.
4. Spridning :Ljusvågor kan också spridas av partiklar suspenderade i vattnet, såsom sediment, plankton eller föroreningar. Denna spridning gör att vattnet ser grumligt eller grumligt ut. Spridningseffekten är mer uttalad för kortare våglängder, varför vattnet ofta ser blåaktigt eller grönaktigt ut.
5. Total intern reflektion :När ljus som färdas i vatten träffar vatten-luft-gränsytan i en tillräckligt ytlig vinkel, kan det genomgå total intern reflektion. Detta innebär att ljuset helt och hållet reflekteras tillbaka i vattnet, och inget av det överförs till luften. Detta fenomen är väsentligt för fiberoptik, där ljus leds genom långa, tunna glas- eller plastfibrer av flera totala inre reflektioner.
Samspelet mellan dessa fenomen avgör hur ljus interagerar med vatten, vilket påverkar utseendet på vattenförekomster och undervattensmiljön.
