1. Refraktion:När ljus kommer in i vattnet från luften, möter det en förändring i medium. Denna förändring i medium gör att ljusstrålarna böjas eller bryts. Brytningsvinkeln beror på brytningsindexen för luft och vatten. Vattens brytningsindex är ungefär 1,33, vilket betyder att ljuset böjer sig mot normalen (den imaginära linjen vinkelrät mot vattenytan) när det kommer in i vattnet.
2. Absorption:När ljus färdas genom vatten interagerar det med vattenmolekyler och andra partiklar som finns i vattnet. Dessa interaktioner gör att en del av ljuset absorberas av vattnet. Olika våglängder av ljus har olika absorptionshastigheter. Rött och orange ljus absorberas mindre jämfört med blått och violett ljus, vilket resulterar i ett blåaktigt utseende på djupa vattendrag.
3. Spridning:Förutom absorption kan ljus även spridas av vattenmolekyler och partiklar suspenderade i vattnet. Spridning uppstår när ljus interagerar med partiklar som har samma storlek som ljusets våglängd. Denna spridning är mer uttalad för kortare våglängder, varför himlen ser blå ut under dagtid. I vatten bidrar spridning till spridningen av ljus och kan påverka sikten under vattnet.
4. Reflektion:En del av ljuset som når vattenytan reflekteras tillbaka till luften. Mängden ljus som reflekteras beror på infallsvinkeln (vinkeln med vilken ljus träffar ytan) och ytråheten.平静的水面会比波涛汹涌的水面反射更多的光。
5. Dispersion:När ljus passerar genom vatten, färdas dess olika våglängder med lite olika hastigheter. Denna skillnad i hastighet gör att ljuset sprids ut i ett spektrum, vilket resulterar i spridning. Dispersion kan observeras som separation av färger i en regnbåge.
Kombinationen av dessa effekter – brytning, absorption, spridning, reflektion och dispersion – bestämmer hur ljus rör sig och beter sig under vattnet. Dessa interaktioner påverkar mängden och färgen av ljus tillgängligt på olika djup och bidrar till undervattensmiljöns visuella egenskaper.
