מדוע האור מתכופף כשעובר ממדיום למדיום (שבירה)?

תשובה

שבירת אור (Refraction) היא כיפוף נתיב האור בעת מעבר ממדיום אחד (כמו אוויר) לאחר (כמו מים או זכוכית). הסיבה: מהירות האור שונה בחומרים שונים. במים, אור נע בכ-75% ממהירות האור בוואקום; בזכוכית — כ-67%. כאשר גל אור נכנס בזווית לשטח הפרדה, הצד שנכנס ראשון מואט ראשון — ממש כמו רכב שעובר ממדרכה מחוספסת לאספלט: הגלגל שנוגע ראשון במשטח החלק מואט ראשון, ומשנה את כיוון הרכב. זווית הכיפוף מחושבת לפי חוק סנל (1621): n₁·sin(θ₁) = n₂·sin(θ₂), כאשר n הוא "מקדם השבירה". שבירה היא הבסיס לפעולת עדשות בכל מכשיר אופטי — משקפיים, מיקרוסקופ, מצלמה, עין אנושית. ה קשת בענן נוצרת גם היא משבירה (ופיזור) של אור בטיפות מים. בכל משקפי ראייה שמייצרים, מקדם השבירה של כל עדשה מחושב כך שיתקן את פגם הראייה.