شكست نور
اگر از كنار استخر پر از آب، به كف استخر نگاه كنید و در همان حال به تدریج از كنار استخر دور شوید، احساس میكنید كه كف استخر بالا میآید و عمق آب كم میشود. همچنین اگر به قاشق درون لیوان چای بنگرید، قاشق را بالاتر از كف لیوان میبینید و احساس میكنید كه در مرز بین هوا و چای قاشق شكسته شده است.
پدیدههایی از این قبیل به سبب پدیده شكست نور است.
فرض كنید دو محیط مختلف داریم. مثلاً محیط (1) هوا و محیط (2) آب میباشد. وقتی نور از محیط (1) به سطح مرزی دو محیط برخورد میكند. قسمتی از نور در محیط (1) بازتابیده میشود و قسمتی از آن وارد محیط دوم میشود.
اگر به لیوان چای كه در آن قاشق قرار دارد، نگاه كنید، تصویری از خود میبینید (البته نه به وضوح تصویری كه از خود در آینه تخت میبینید). این تصویر ناشی از بخش نوری است كه سطح مرزی چای و هوا بازتاب شده است و به چشم شما میرسد. همچنین قاشق را بالاتر و خم شده میبینید. این پدیده اخیر مربوط به بخشی از نور است كه وارد محیط چای شده است.
حال مقدار انرژی، نور بازتاب شده و عبور كرده را بررسی میكنیم. معلوم است كه تصویر یك شخص در آینه، روشنتر از تصویر او در سطح آب دریاچه است. این ناشی از واقعیتی است كه متذكر شدیم كه تمام انرژی تابشی بر سطح جدایی بین دو محیط بازتابیده نمیشود؛ بخشی از نور از سطح جدایی به داخل محیط دوم نفوذ میكند و از آن میگذرد. درصدی از انرژی نوری، نوری كه بازتابیده میشود یا عبور میكند به خواص نوری محیطهای در تماس و زاویه تابش بستگی دارد. مثلاً اگر نور تابشی بر تیغه شیشهای بر سطح آن عمود باشد (زاویه تابش صفر) فقط حدود 5% انرژی نوری، بازتابیده میشود، درحالیكه 95% از سطح جدایی میگذرد. با بزرگ شدن زاویه تابش، بخشی از انرژی كه بازتابیده شده است، افزایش مییابد.