ظاهرة انكسار الضوء و قانون سنلّ
يعرف الفيزيائيين انكسار الضوء على انه انحراف موجة الضوء في وسط ما عند انتقالها إلى وسط آخر نتيجة التغير في سرعة هذه الموجة بين الوسطين.
وكما نعلم فأن سرعة الضوء ( c) هي ثابت كوني لا يتوقف على نوع الوسط الذي ينتقل خلاله، فهي في الزجاج تساويها في الهواء، تساويها في الفراغ ، إلّا أن الضوء عندما يشق طريقه بين الأوساط المختلفة يمتص ويعاد انبعاثه باستمرار ويمكننا أن نتصور عملية تعاقب انتقال الضوء وتوقفه كلياً عن الانتقال بالتعاقب، مما ينتج عنه متوسط سرعة للضوء اقل من ( c) وبالتالي فان سرعة الضوء بالفراغ التام تكون اكبر ما يمكن وتساوى ( c) وفى الأوساط المادية الأخرى تكون اقل من ( c) ونعتبر سرعة الضوء في الهواء مساوية تقريبا لسرعته في الفراغ وان كانت في الحقيقة اقل منها بقليل، وقد وجد أن النسبة بين ( c) وسرعة الضوء في وسط ما (v) هي مقدارا ثابتا يعتمد بشكل أساسي على خصائص الوسط يسمى معامل انكسار الوسط (index of refraction ) . ويرمز له بالرمز ( n) حيث:
n = c / v
وكما يظهر بوضوح فان معامل الانكسار لوسط ما يكون دائما اكبر من واحد صحيح وليس له وحدات قياس تميزه .
ويبلغ معامل انكسار الهواء عند كثافته المعيارية( 1.00029 ) أما معامل انكسار الماء ( 1.33 ) وأما معاملات انكسار الزجاج فتقع بين ( 1.4 –1.8 ) .
ومما يجدر ذكره هنا أيضا إن سرعة الضوء في المادة تتغيّر بشكل طفيف بتغير الطول الموجي حيث انه كلما زاد معامل الانكسار زاد الانكسار وبالتالي فان الضوء الأزرق ذو الطول الموجي الأقصر في الطيف المرئي سينحرف اكثر من الضوء الأحمر ذي الطول الموجي الأكبر وهو ما يفسر تحليل الضوء الأبيض إلى ألوان قوس قزح عند مرورها من منشور زجاجي .وفيما يلي جدول يبين تغير الطول الموجي لموجة أحادية عند تغير معامل انكسار الماء عند درجة 20 °C :
