1. Ljushastigheten förändras:
* Ljus rör sig snabbast i ett vakuum (cirka 299 792 458 meter per sekund).
* När ljus kommer in i ett tätare medium som vatten eller glas möter det fler partiklar, vilket bromsar det.
2. Snells lag:
* Denna lag beskriver förhållandet mellan infallsvinkeln (vinkel vid vilken ljus träffar ytan), brytningsvinkeln (vinkel vid vilken ljus böjs efter att ha kommit in i mediet) och brytningsindexen för de två medierna.
* Brytningsindexet för ett medium är ett mått på hur mycket ljus bromsar när det kommer in i det mediet. Ett högre brytningsindex betyder en långsammare ljushastighet.
3. Böjning mot det normala:
* När ljuset reser från ett mindre tätt medium (som luft) till ett tätare medium (som vatten), bromsar det ner.
* För att bevara riktningen för förökning av energi, böjs ljusstrålen mot den normala linjen (en imaginär linje vinkelrätt mot ytan).
* Mängden böjning beror på skillnaden i brytningsindexen för de två medierna.
Analogi:
Föreställ dig en bil som kör på en smidig väg (mindre tät medium) och går sedan in i ett lerigt fält (tätare medium). Bilen kommer att sakta ner i fältet. Om bilen kommer in i fältet i en vinkel måste den ändra sin riktning något för att upprätthålla den övergripande resan. Denna riktningsförändring liknar ljusets böjning.
Sammanfattningsvis är böjning av ljus mot det normala när det kommer in i ett tätare medium en följd av förändringen i ljusets hastighet och principen om energibesparing.
