Gaismas laušana
Refrakcija ir viļņa virziena maiņa, ko izraisa viļņa ātruma izmaiņas. Viļņu piemēri ir skaņas viļņi un gaismas viļņi. Visbiežāk refrakciju novēro, kad vilnis pāriet no vienas caurspīdīgas vides uz citu caurspīdīgu vidi. Dažādu veidu vide ir gaiss un ūdens.
Kad vilnis pāriet no vienas caurspīdīgas vides uz citu caurspīdīgu vidi, tas maina ātrumu un virzienu. Piemēram, kad gaismas vilnis šķērso gaisu un pēc tam nonāk ūdenī, vilnis palēnināsies un mainīs virzienu.
Gaismai nonākot vidē, kas ir blīvāka, gaismas stars "saliecas" normālā virzienā. Atgriežoties atpakaļ mazāk blīvā vidē (ar mazāku refrakcijas koeficientu), tas izlieksies atpakaļ tādā pašā leņķī, kā ieejot (ja izejas virsma ir paralēla ieejas virsmai).
Piemērs refrakcijas darbībai ir salmiņa ievietošana glāzē ar ūdeni, kad daļa salmiņa ir ūdenī. Skatoties no noteikta leņķa, salmiņš ūdens virspusē šķiet saliekts. Tas notiek tāpēc, ka mainās vides blīvums un tādējādi gaismas stari, pārvietojoties no gaisa uz ūdeni, saliecas.
Labs un vienkāršs veids, kā saprast, kā darbojas gaisma, ir iedomāties to kā automašīnu. Kad automašīna leņķī atsitīsies pret grants virsmu (tā ir vide), tā riepa, kas pirmā atsitīsies pret to, palēnināsies, liekot automašīnai pagriezties šajā virzienā. Tāpēc, ja gaisma ietrieksies vidē pa labi, kurai ir lielāks lūzuma koeficients, tā izklīdīs pa labi. Izliekuma lielumu nosaka Snella likums. Lēcas darbojas pēc refrakcijas principa.
Kad gaisma laužas prizmā, tā sadalās varavīksnes krāsās, jo daži viļņu garumi saliecas vairāk nekā citi.
Optikā vielas refrakcijas koeficients jeb refrakcijas rādītājs n ir bezizmēra skaitlis, kas raksturo gaismas vai cita starojuma plūsmu caur šo vidi. To definē šādi
n = c v , {\displaystyle n={\frac {\mathrm {c} }{v}},} 
kur c ir gaismas ātrums vakuumā un v ir gaismas fāzes ātrums vidē. Snella likums izmanto refrakcijas rādītājus, lai aprēķinātu refrakcijas lielumu.
Refrakcijas diagramma
Skatoties no noteikta leņķa, salmiņš šķiet saliekts, jo gaisma, pārvietojoties gaisā, refrakcionējas.
Gaismas staru laušana plastmasas blokā.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir refrakcija?
A: Refrakcija ir viļņa virziena maiņa, ko izraisa viļņa ātruma izmaiņas. Viļņu piemēri ir skaņas viļņi un gaismas viļņi. Refrakciju visbiežāk novēro, kad vilnis pāriet no vienas caurspīdīgas vides uz citu caurspīdīgu vidi.
J: Kā notiek refrakcija?
A: Kad vilnis pāriet no vienas caurspīdīgas vides uz citu caurspīdīgu vidi, viļņa ātrums un virziens mainās. Piemēram, kad gaismas vilnis šķērso gaisu un pēc tam nonāk ūdenī, vilnis palēnināsies un mainīs virzienu. Šajā īpašībā, gaismai plūstot caur kādu vidi, notiek elektronu polarizācija, kas savukārt samazina gaismas ātrumu, tādējādi mainot gaismas virzienu. Gaismai nonākot vidē, kas ir blīvāka, gaismas stars "saliecas" pret normālu. Atgriežoties atpakaļ mazāk blīvā vidē (ar mazāku refrakcijas koeficientu), gaismas stars izliekas atpakaļ tādā pašā leņķī, kā ieplūstot (ja izejas virsma ir paralēla ieejas virsmai).
J: Kādi ir daži piemēri refrakcijas darbībai?
A: Viens no refrakcijas darbības piemēriem ir salmiņa ievietošana ūdens glāzē, kad daļa salmiņa ir ūdenī. Skatoties noteiktā leņķī, salmiņš ūdens virspusē liekas saliekts, jo gaisa un ūdens blīvums mainās, izraisot gaismas staru izliekšanos, tiem pārvietojoties no vienas vides uz otru. Cits piemērs varētu būt lēcas, kas darbojas ar refrakcijas metodi; kad gaisma refraktējas prizmā, tā sadalās krāsās, jo daži viļņu garumi izliekas vairāk nekā citi, jo atšķirīgais blīvums starp vidēm izraisa atšķirīgu izliekumu katram viļņa garumam.
J: Kas ir optiskais indekss jeb refrakcijas indekss?
O: Optikā optiskais indekss jeb refrakcijas indekss n apraksta, kā starojums, piemēram, gaisma, pārvietojas caur konkrēto vielu vai materiālu. To var definēt kā n = c/v, kur c ir ātrums, ja gaisma ir vakuumā, un v ir fāzes ātrums, ja gaisma ir attiecīgajā materiālā vai vielā.
J:Kādā likumā izmanto optiskos indeksus?
A:Snella likums izmanto optiskos indeksus vai indeksus, lai aprēķinātu sadrumstalotību.
