Refraktion
Der er for få eller ingen kildehenvisninger i denne artikel, hvilket er et problem. Du kan hjælpe ved at angive troværdige kilder til de påstande, som fremføres i artiklen.
Der er for få eller ingen 
Bølgefænomener (f.eks. lyd- eller lys-bølger) bevæger sig med en hastighed der afhænger af det medium, bølgerne færdes i. Bevæger en plan bølge sig fra et område med én udbredelseshastighed til et andet område med en anden udbredelseshastighed, ændres bølgens udbredelsesretning som følge af et fænomen der kaldes refraktion eller brydning.
Lysets brydning i glas, vand og andre gennemsigtige stoffer er et eksempel på refraktion: Fordi lyset bevæger sig godt 30 % langsommere i glas end i den omgivende luft, tvinges det til at ændre retning når det rammer grænsefladen mellem glas og luft.
Refraktion i en grænseflade
Uddybende artikel: Snells lov
Til højre er vist situationen omkring en skarp grænseflade (vandret sort streg) mellem to regioner (gul og blå) med hver sin udbredelseshastighed for nogle plane bølger (striber i baggrundsmønsteret), som ankommer i en vis vinkel θ1 i forhold til normalretningen (lodret stiplet linje). På den anden side af grænsen bevarer bølgerne deres frekvens, men da udbredelseshastigheden er mindsket, bliver bølgernes længde tilsvarende mindre. For at få bølgetoppe og -dale til at passe sammen i grænsefladen, må bølgerne ændre retning, så de forlader denne i en ny vinkel θ2.
Kender man det såkaldte brydningsindeks på hver sin side af grænsefladen, kan der beregnes fra θ1 og til θ2 - eller omvendt.
Refraktion i gradienter
I andre situationer sker ændringen i bølgernes udbredelseshastighed ikke skarpt hen over en veldefineret grænseflade, men gradvist gennem en vis "tykkelse" af det medie bølgerne bevæger sig i. I disse situationer afbøjes bølgernes bevægelsesretning gradvist, så bølgefronten følger en krum kurve. Eksempler på dette er:
- Jordens undergrund, hvor varierende tryk og tætheder giver anledning til forskellige udbredelseshastigheder for jordskælvsbølger i forskellige dybder.
- Lydbølger i havet, hvis udbredelseshastighed bl.a. afhænger af vandtemperaturen.
- Lysbølger gennem luft med varierende temperatur: De såkaldte "luftspejlinger" skyldes lysbølger der afbøjes af luft med stærkt varierende temperatur, og deraf varierende brydningsindeks.
Intern refleksion
Hvis bølgerne bevæger sig fra et område med lav udbredelseshastighed til et område med større udbredelseshastighed, vil der være en vis grænsevinkel, den såkaldte kritiske vinkel: Bliver θ1 større end denne vinkel (sin-1n, hvor n er brydningsindekset over grænsefladen), afbøjes bølgerne ikke ved refraktion, men kastes derimod tilbage ved det der kaldes for intern refleksion. I denne situation fungerer grænsefladen som et "spejl", som sender bølgerne tilbage ind i de medie de kom fra. Dette fænomen betegnes også for totalreflektion, og bliver bl.a. anvendt i lysledere.
Intern henvisning
Ekstern henvisning
 | Wikimedia Commons har medier relateret til: |
|
Medier brugt på denne side
Schematic animation of a continuous beam of light being dispersed by a prism. The white beam represents many wavelengths of visible light, of which 7 are shown, as they travel through a vacuum with equal speeds c. The prism causes the light to slow down, which bends its path by the process of refraction. This effect occurs more strongly in the shorter wavelengths (violet end) than in the longer wavelengths (red end), thereby dispersing the constituents. As exiting the prism, each component returns to the same original speed and is refracted again.
| Explanation |
|---|
| This is a conceptual animation of the dispersion of light as it travels through a triangular prism.
In vacuum (shown in black), light of any wavelength will travel at a fixed speed, c. But light slows down in a different medium (such as glass or water), and light of shorter wavelengths (like indigo) will tend to travel slower than light of longer wavelengths (like red) White light, represented here by a white beam, is actually made out of light of several frequencies (colors) travelling together. These basic frequencies of visible light are part of what we call visible spectrum, and it is only tiny part of the entire electromagnetic spectrum. As white light enters a medium (in this case, the prism), each of its composing wavelengths will travel at a different speed in the new medium, and this change in speed is what bends the path in which light is travelling. This is the phenomenon we call refraction. The ratio between the speed of light in vacuum and the speed of light in a medium is what we call index of refraction, and this value is specific for a given wavelength and medium. Since light of different wavelengths will change direction by a different amount, we will experience a division of white light in its composing spectral colors, represented here by colored waves. This is what we call dispersion. Once the basic frequencies are separated in this animation, we can easily see the difference on their speeds. Red, with a long wavelength, passes through almost without any change, whereas indigo (with short wavelength) is left behind by all the other colors. However, this difference in speed does not hold in vacuum, and this can be seen on how all light exiting the prism will once again travel at the constant speed of light in vacuum. This is all just an easy way of seeing it, so it is important to stress once again the fact that this model is not entirely accurate, and white light can't exist on its own (as can be misunderstood from the beam). |
(c) Peo at the Danish language Wikipedia, CC BY-SA 3.0
Illustraion af refraktion i en grænseflade. Created with POV-Ray.
Forfatter/Opretter: Atoma, Licens: CC BY 2.5
The background is a 22" LCD screen, with a tiled pattern I've made in Photoshop (here it is: Uniformity-bg.jpg). The two glasses are standing on a black surface, the whole room was plunged in a dark atmosphere.
