Refraktsioon

Refraktsioon on laine või osakese suuna muutus piirpinnal kahe erineva keskkonna vahel, mille kaudu laine levib erineva kiirusega. Valguse puhul põhjustab murdumine seda, et laine läbib piirpinna kahe keskkonna vahel ning nende optilised tihedused erinevad. Sagedus jääb muutumatuks, kuid kiirus ja lainepikkus muutuvad, mis põhjustab suuna painutamist.

Snelli seadus kirjeldab murdumist: n1 sin θ1 = n2 sin θ2. Siin on θ1 sissepõlgenurk pinnale ja θ2 murdunud nurk; n1 ja n2 on vastavate keskkondade refraktiivsused. Kui n2 > n1, murdub valgus lähemale normaali; kui n2 < n1, murdub eemale normaalt. Täielik sisepeegeldus (kõik sisepeegeldus) võib tekkida, kui valgus liigub tihedamast keskkonnast vähem tihedasse ja murdunud rada ei teki.

Dispersioon on lisaviide refraktsioonile: erinevad lainepikkused murduvad erinevalt, mis võib eraldada valgust spektriks ja tekitada prismi vikerkaare. See nähtus ilmneb paljudes optilistes seadmetes, nagu prismad, valgusjuhid ja pulsside detektorid.

Rakendused hõlmavad optilisi läätsi ja prille, kaamera- ja teleskoobisüsteeme ning kiudoptikat, kus valgus juhitakse ja hajutatakse kontrollitult. Refraktsioon on fundamentaalne nähtus mitmesuguste optiliste seadmete toimimise aluseks ning selgitab palju igapäevaseid nähtusi, nagu vedeliku sisseuhtelise objekti suurendatud suurus või vikerkaar tekke.