Tại sao ánh sáng lại uốn cong?

Sự bẻ cong của ánh sáng hay còn gọi là khúc xạ xảy ra khi ánh sáng truyền qua giữa hai môi trường có chiết suất khác nhau. Sự thay đổi phương tiện làm cho ánh sáng thay đổi tốc độ và bước sóng, và do đó ánh sáng dường như bị bẻ cong .

Chiết suất của một môi trường đo lường tốc độ ánh sáng có thể truyền qua nó. Khi ánh sáng gặp một môi trường có chiết suất khác nhau, nó dường như bị uốn cong do sự thay đổi của tốc độ. Để minh họa tại sao điều này xảy ra, hãy tưởng tượng một dòng người đang đi về phía trước với tốc độ ổn định về phía một đường không vuông góc được đánh dấu trên sàn. Khi băng qua vạch này, mỗi người phải giảm tốc độ của mình. Trong khi tốc độ của mỗi người băng qua vạch bị chậm lại, tốc độ của dòng phía sau họ vẫn giữ nguyên và do đó hướng của dòng sẽ bị thay đổi tại ranh giới này.

Để sử dụng một ví dụ phổ biến, điều này giải thích tại sao ánh sáng truyền trong không khí (môi trường nó có thể đi qua nhanh chóng) vào lăng kính (môi trường làm chậm tốc độ ánh sáng) dường như bị uốn cong. Ngoại lệ cho quy tắc này xảy ra khi ánh sáng chạm vào ranh giới của môi trường thứ hai ở một góc hoàn toàn vuông góc, trong trường hợp này không xảy ra hiện tượng uốn cong.