Sisu
Kujutage ette lusikatäis, mis on asetatud poole klaasi vette. Lusikas näib painutavat õhu-vee piiril. Selle põhjuseks on see, et vee alt vaadates teie silmadeni jõudvad valguskiired muudavad õhku suundudes suunda. Seda nähtust tuntakse murdumisena. On mitu tegurit, mis määravad, millise nurga all valguskiir ühest keskkonnast teise liikudes paindub.
Kaldenurk
Kui valguskiir ristub kandja vahel teisega, näiteks õhust klaasini, risti kandja vahelise pinnaga, ei muuda see suunda, see läbib otse. Kui see tabab pinda risti oleva nurga all, muudab see teise keskkonda liikudes suunda. Nurka, mille valguskiir tekitab esimeses keskkonnas oleva risti asetsevaga, nimetatakse langemisnurgaks. Nurka, mida valguskiir tekitab teises keskkonnas oleva risti olevaga, nimetatakse murdumisnurgaks. Sagedusnurga (i) ja murdumisnurga (r) suhe on esitatud Snelli seadusega: sin (r) / sin (i) = ni / nr, kus ni on esimese keskkonna murdumisnäitaja ja nr on teise keskkonna murdumisnäitaja. Fikseeritud kandjapaari korral on ni / nr fikseeritud. Seega on selge, et kui langemisnurk i muutub, muutub ka murdumisnurk r.
Murdumisnäitajad
Snelli seadusest näete, et murdumisnurk sõltub kahe kandja murdumisnäitajate suhtest ni / nr. Kui nr on suurem kui ni - näiteks kui valgus liigub õhust (ni = 1,0) klaasini (ni = 1,5) -, siis on murdumisnurk väiksem kui langemisnurk, st valguskiir paindub teise söötme ristumisel kahe söötme vahelise pinnaga risti. Kui nr on väiksem kui ni, paindub teise keskkonda sisenev valguskiir kahe kandja vahelise pinnaga risti.
Valguse lainepikkus
Murdumisnurk sõltub ka valguse lainepikkusest. Erinevate värvide nähtav valgus on erineva lainepikkusega ja pisut erineva murdumisnäitajaga. Erinevus on nii väike, et te ei näe seda, kui valge tuli läbib näiteks tasast klaasist plaati. Kuid kui valge valgus läbib prismat ja seda kahel pinnal refrakteeritakse kaks korda, paindub iga värv erineva nurga all ja näete eraldi värve.
Anisotroopia
Mõnel erijuhul võib söötme murdumisnäitaja sõltuda suunast, milles valgus keskkonda läbib. Teatavatel mineraalkristallidel on kaks selget murdumisnäitajat kahes suunas ja neid nimetatakse kahesuunalisteks materjalideks. Näiteks turmaliin on kristall, millel on kaks murdumisnäitajat: 1,669 ja 1,638. Nende materjalide murdumisnurk sõltub kandja vahelise piiri orientatsioonist kristalli spetsiaalsete telgedega.