La luce viaggia più lentamente nei materiali ad alta densità a causa della maggiore interazione delle onde luminose con gli atomi e le molecole presenti nel mezzo. Quando la luce attraversa un materiale, interagisce con gli elettroni che circondano gli atomi e le molecole, provocando un fenomeno chiamato rifrazione. Questa interazione provoca una diminuzione della velocità della luce rispetto alla sua velocità nel vuoto.

L'indice di rifrazione di un materiale, che misura la quantità di luce che rallenta quando passa attraverso quel materiale, è direttamente correlato alla densità del materiale. Generalmente, i materiali più densi hanno un indice di rifrazione più elevato, il che significa che la luce li attraversa più lentamente.

Ad esempio, l'indice di rifrazione dell'acqua è di circa 1,33, mentre l'indice di rifrazione del vetro è di circa 1,5. Ciò indica che la luce viaggia più lentamente nel vetro che nell’acqua a causa della maggiore densità del vetro. Allo stesso modo, l’indice di rifrazione del diamante, che è uno dei materiali naturali più densi, è di circa 2,42, con conseguente significativo rallentamento della luce all’interno del diamante.

In sintesi, maggiore è la densità di un materiale, più forte è l'interazione tra la luce e le particelle del materiale, portando ad una diminuzione della velocità della luce e ad un indice di rifrazione più elevato.