Если внимательно посмотреть на рисунок, то станет ясно, что частота колебаний v равна скорости света, деленной на длину волны: v =c/лямбда. За одну секунду электрическое и магнитное поля в зеленом световом луче совершают 600 биллионов колебаний.

Когда световой пучок входит в прозрачное вещество, его электрическое поле, меняющееся очень быстро, не успевает раскачать тяжелые атомные ядра и связанные с ними большими силами электроны внутренних атомных оболочек. Так невозможно раскачать маятник, бросая в него маковые зерна. Зато внешние электроны, слабо удерживаемые ядрами, смещаются под действием электрического поля световой волны, повторяя ее "рисунок" (рис. 9).

Электроны здесь ведут себя так, будто они прикреплены к атомным ядрам на пружинках. Смещенные световым электрическим полем, электроны начинают колебаться и испускать свет той же длины волны и того же направления, что и падающее излучение. Первичная волна и волна, рожденная колебаниями электронов, складываются. Скорость этой результирующей волны оказывается меньше, чем скорость падающей первичной волны. Этим и объясняется замедление света в веществе, несмотря на то что между отдельными атомами свет идет с обычной скоростью с.

Физики вычислили, что отношение скорости света в вакууме с к его скорости распространения в прозрачном веществе u равно

В этой формуле а к А — постоянные величины, характеризующие данное вещество, a v — частота колебаний световых волн. Величина а для воздуха, стекла, кварца, флюорита и других прозрачных веществ больше частоты световых колебаний, и если вспомнить алгебру, то станет ясно, что отношение c/u для световой волны больше единицы, а это означает, что свет в прозрачных веществах распространяется медленнее, чем в пустоте. Отношение c/u обозначают буквой п и называют показателем преломления вещества :

Посмотрите внимательно на эту формулу. Показатель преломления растет с увеличением частоты колебаний : чем больше v, тем меньше а²-v², a следовательно, больше величина п. Почему же отношение скоростей - назвали показателем преломления света? Разве можно сломать световой луч? Оказывается, можно. Опустим в стакан с водой ложку. На границе раздела между воздухом и водой ложка нам покажется сломанной (рис. 10). Конечно, когда мы достанем ложку из воды, на ней не будет никаких повреждений. Ведь преломлялись только световые лучи на границе воздуха и воды, и преломлялись именно потому, что скорость света в воде в 1,33 раза меньше, чем в воздухе. В общем случае для любой волны — звуковой и световой — справедлив закон:

(рис. 11). При этом падающий и преломленный лучи лежат в одной плоскости.