La respuesta corta es refracción, pero es probable que esté buscando una explicación, no una palabra. Este concepto tiene varios modelos, como la mayoría de las cosas. Debido a que hay un par de ideas erróneas que muchas personas tienen sobre cómo se lleva a cabo este proceso, primero describiré algunas cosas que NO suceden durante la refracción.
La refracción no es:
- La luz toma un camino irregular, lo que aumenta el tiempo que lleva pasar por un tipo medio para aumentar la longitud del viaje. Si este fuera el caso, veríamos la luz dispersarse en muchas direcciones. Todo lo que tenemos que hacer para ver que este no es el caso es hacer brillar un láser a través de un cristal.
- La luz es absorbida y reemitida por los electrones. Este proceso se llama dispersión y cambiaría la frecuencia y la dirección. La razón por la cual la luz se mueve a través de un medio es porque cosas como esta no suceden. Cuando la luz no tiene suficiente energía para excitar un electrón al siguiente nivel de energía, nunca se absorbe en absoluto .
Ahora que hemos aclarado eso, podemos pasar a lo que podría ser la refracción. Tenemos varios modelos de trabajo, y el clásico se ve extrañamente similar a uno de los cuánticos …
- ¿Las partículas con masa imaginaria viajan más rápido que la luz? Si es así, ¿por qué?
- ¿Puedo ver una fuente de luz a una distancia infinita si tengo el equipo adecuado y no hay nada en el medio?
- ¿Por qué no vemos objetos que viajan cerca de la velocidad de la luz?
- ¿Alguien en el borde del universo vería nuestra región del espacio expandiéndose a la velocidad de la luz y qué verían si miraran en la dirección opuesta?
- ¿Cuál es la mayor masa que puede golpear a una persona entre los ojos a la velocidad de la luz sin matarla?
- La explicación clásica es que un haz de luz (tenga en cuenta la diferencia de los cuantos / fotones individuales) que viaja a través de un medio hace que los átomos cercanos oscilen (pero no absorban la luz) en respuesta. Los átomos emiten luz en respuesta, en la misma dirección. La luz pierde energía para estos átomos a medida que es liberada por ellos. Por lo tanto, todo el haz de luz se ralentiza.
- Una de las explicaciones cuánticas es que la luz (ahora los fotones), cuando están en un medio, tienen una superposición completa de estados (que es infinitamente grande) autointerferentes a una velocidad mayor de lo normal. Cuando el fotón sale del medio, la función de onda colapsa y la luz se aleja más de lo que hubiera estado sin el medio. Tenga en cuenta que incluso cuando la función de onda se mantiene, la luz aún se ralentiza, es decir, no tiene que esperar para salir del medio para que realmente se ralentice.
- Otra explicación cuántica es el polaritón. Un polaritón, una superposición teórica en la que la luz es una parte de las partículas por las que se mueve y tampoco lo es, lo que le da masa. Al tener masa, esta superposición de estados viaja a una velocidad más lenta que la de la luz.
¡Espero que esto te ayude a comprender qué no es la refracción y qué podría ser!