1. Rifrazione:quando la luce entra nell'acqua dall'aria, incontra un cambiamento nel mezzo. Questo cambiamento nel mezzo fa sì che i raggi luminosi si pieghino o si rifrangano. L'angolo di rifrazione dipende dagli indici di rifrazione dell'aria e dell'acqua. L'indice di rifrazione dell'acqua è circa 1,33, il che significa che la luce si piega verso la normale (la linea immaginaria perpendicolare alla superficie dell'acqua) quando entra nell'acqua.
2. Assorbimento:mentre la luce viaggia attraverso l'acqua, interagisce con le molecole d'acqua e altre particelle presenti nell'acqua. Queste interazioni fanno sì che parte della luce venga assorbita dall’acqua. Diverse lunghezze d'onda della luce hanno tassi di assorbimento diversi. La luce rossa e arancione viene assorbita meno rispetto alla luce blu e viola, il che si traduce nell'aspetto bluastro dei corpi idrici profondi.
3. Diffusione:oltre all'assorbimento, la luce può anche essere diffusa dalle molecole d'acqua e dalle particelle sospese nell'acqua. La diffusione si verifica quando la luce interagisce con particelle di dimensioni simili alla lunghezza d'onda della luce. Questa dispersione è più pronunciata per le lunghezze d’onda più corte, motivo per cui il cielo appare blu durante il giorno. In acqua, la diffusione contribuisce alla diffusione della luce e può influenzare la visibilità subacquea.
4. Riflessione:parte della luce che raggiunge la superficie dell'acqua viene riflessa nell'aria. La quantità di luce riflessa dipende dall'angolo di incidenza (l'angolo con cui la luce colpisce la superficie) e dalla ruvidità della superficie.
5. Dispersione:quando la luce passa attraverso l'acqua, le sue diverse lunghezze d'onda viaggiano a velocità leggermente diverse. Questa differenza di velocità fa sì che la luce si diffonda in uno spettro, con conseguente dispersione. La dispersione può essere osservata come la separazione dei colori in un arcobaleno.
La combinazione di questi effetti – rifrazione, assorbimento, diffusione, riflessione e dispersione – determina il modo in cui la luce si muove e si comporta sott’acqua. Queste interazioni influenzano la quantità e il colore della luce disponibile a diverse profondità e contribuiscono alle caratteristiche visive dell'ambiente sottomarino.
