fénytörést

Fénytörés, vagy törésjelenség, a fény irányának megváltozása, amikor a fény egy határfelületen áthalad két különböző optikai sűrűségű közeg között. Ennek oka a fény sebességének közegfüggetlen vákuumhoz viszonyított változása: a fény egy közegben más gyorsasággal halad, mint a másikban, ezért a fény beesési és törési szöge megváltozik.

A fénytörés leírására a Snellius–Snell törvényt használják: n1 sin θ1 = n2 sin θ2, ahol n1 és n2 a két közeg refraktív indexe, és θ1, θ2 a hozzájuk tartozó beesési és törési szögek a határfelülethez képest. A refraktív index kifejezhető úgy is, hogy n = c/v, ahol c a vákuumban, v pedig a közegben haladó fénysebesség. Ha n2 > n1, a fény közelebb törik a normálhoz; ha n2 < n1, a fény kipontozódik.

Diszperzió és prizmás hatás révén a fény színei különböző mértékben törnek meg, így a fehér fény spektrummá bontható. Ennek eredményeként a szivárványhoz hasonló jelenségek és különböző optikai eszközök, például prizmák, lencsék és fiberoptikai vezetékek működnek.

Gyakorlati értékek: a levegő refraktív indexe körülbelül 1,0003, vízé 1,333, üvegé pedig körülbelül 1,5. A fény gyorsasága v = c/n. A fénytöréshez kapcsolódó jelenségek magyarázatai közé tartozik a teljes belső visszaverődés is, amely akkor lép fel, amikor a sűrűbb közegből a ritkább felé haladva a beérési szövet meghaladja a kritikus szöget.

Historikusan a fénytörés fogalmát a középkor végén kezdte rendszerezni Ibn al-Hajtam, majd a 17. században Snellius dolgozta ki pontos törvényként.