Il fenomeno che stai descrivendo è un principio fondamentale in ottica chiamata snell's Law . Ecco perché un raggio rifratto si sposta verso il normale quando si passa da un mezzo più raro a un mezzo più denso:

1. Velocità di luce:

* Medium più raro: La luce viaggia più velocemente in un mezzo più raro (come l'aria).

* Medium più denso: La luce viaggia più lentamente in un mezzo più denso (come acqua o vetro).

2. Wavefronts:

* La luce viaggia nelle onde. I fronti d'onda (creste o trogoli) sono perpendicolari alla direzione della propagazione della luce.

3. Interazione al confine:

* Quando la luce entra in un mezzo più denso, i fronti d'onda incontrano una velocità di velocità. La parte del fronte d'onda che entra nel mezzo più denso rallenta prima, mentre il resto del fronte d'onda sta ancora viaggiando a una velocità più elevata nel mezzo più raro.

4. Bending:

* Questa differenza di velocità provoca la piegatura del fronte d'onda o si rifrange al confine. Poiché il fronte d'onda rallenta nel mezzo più denso, si piega * verso * la linea normale.

5. Legge di Snell:

Questa flessione è matematicamente descritta dalla legge di Snell:

* n₁sinθ₁ =n₂sinθ₂

Dove:

* N₁ e N₂ sono gli indici di rifrazione dei due media.

* θ₁ è l'angolo di incidenza (angolo tra il raggio incidente e il normale).

* θ₂ è l'angolo di rifrazione (angolo tra il raggio rifratto e il normale).

Poiché l'indice di rifrazione (N) è più elevato per i media più densi, l'angolo di rifrazione (θ₂) sarà inferiore all'angolo di incidenza (θ₁), il che significa che il raggio rifratto si piega verso il normale.

Analogia:

Immagina un'auto che guida su una strada liscia (media più rara) e poi colpisce improvvisamente una macchia di fango (media più densa). Le ruote sul lato fangoso rallenteranno, facendo girare leggermente l'auto verso la direzione del fango. Questo è simile a come la luce si piega verso il normale quando si entra in un mezzo più denso.