Los detalles exactos de lo que sucede cuando la luz viaja a través de un medio como el agua o el vidrio es bastante complejo e implica una descripción mecánica cuántica de la interacción de la luz con el material por el que viaja.
La velocidad de un fotón es siempre la velocidad de la luz. Lo que causa la aparente desaceleración es su interacción con lo que está atravesando, es absorbido y reemitido una y otra vez.
Tiene tres formas en que un fotón puede ser absorbido y reemitido.
1) Los electrones en los átomos / moléculas saltan a un orbital más alto y luego regresan a su estado fundamental.
2) Los enlaces en las moléculas del material pueden absorber la energía del fotón y volver a enviarla.
3) La estructura del material que absorbe la energía del fotón y la reemite.
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Dependiendo de cuál de las 3 formas para que el fotón sea absorbido y emitido y cuánto tiempo demora entre la absorción y la emisión, determina la cantidad de luz que se “ralentiza” cuando atraviesa el material.
Aquí hay un ejemplo de cómo esto “ralentiza” la luz. Primero tenemos dos personas separadas 100 metros y una lanza una pelota a la otra a 10 m / s, llegará a la segunda persona en 10 segundos. Digamos que tenemos 11 personas en una línea de 10 metros de distancia y pasas una pelota lanzándola a 10 m / s entre sí. La primera y la última persona todavía están a 100 metros de distancia, pero debido a que la pelota tiene que ser atrapada y lanzada por 9 personas más, el tiempo que lleva pasar de la primera persona a la última será más de 10 segundos y cuánto tiempo más depende sobre qué tan rápido cada persona atrapa y luego lanza la pelota.
Ahora, con respecto a la curvatura de la luz.
Deje que el rayo de luz viaje del medio más raro al más denso y deje que algunos fotones en el rayo de luz, como el fotón en el frente, sean P1 y luego P2, P3, P4 y más adelante. Cuando el fotón P1 llega a la interfaz de los 2 medios, entonces se ralentiza, pero los otros protones todavía se mueven con el mismo ritmo, por lo que P1 recibe un impulso de P2 que resulta en un pequeño cambio en la dirección de P1 y este proceso continúa hasta que todo el rayo de luz pase por el primer medio.
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