Причина заломлення хвиль

Питання, в чому полягає фізичний зміст показника заломлення світла, і чому відбувається заломлення, пов’язані один з одним. Причиною цього явища як раз і є відмінність швидкостей в різних середовищах. Пояснити це можна кількома способами:

• Використовуючи принцип Гюйгенса-Френеля. Він полягає в тому, що кожна точка середовища, через яку проходить хвиля, стає новим джерелом. Він створює сферичні хвилі, сукупність яких поверхонь і визначають подальший фронт хвилі.
• Використовуючи принцип Ферма. Він пов’язує довжину траєкторії з часом руху хвилі. Зокрема, світло вибирає такий шлях між двома точками в просторі, який він може пройти за найменший час.
• Використовуючи аналогію Фейнмана. Припустимо, що побачив рятувальник потопаючого в море. Які будуть його дії? Він спочатку пробіжить по пляжу до деякого місця, а потім забіжить у воду і попливе рятувати людину. Траєкторія рятувальника аналогічна такій для світла. Пляж і море – це два середовища з різною величиною n.