Miért viselkedik az akvárium üvege tükörként a víz felől?

Az anyagokban a fény különbözőképpen terjed. Két anyag határánál (levegő és vizes akvárium) ez a merőleges fénysugaraknál nem nagyon látható, mert a fény tulajdonságainak változása nem követhető szemmel. Ferdén beeső sugarak tulajdonságai (például a haladás iránya) viszont úgy változik meg, hogy ez szemmel is észrevehető.

A levegő-üveg-víz anyaghármasnál az egyik oldalról a fénysugarak döntő többsége nem nagyon változik, hasonlóan halad tovább. Átlátszó. A másik oldalról azonban a fény kis része megy tovább változatlanul, egy érzékelhető része eltérül, másik érzékelhető része visszaverődik. Tükörkép látszik, vagy nem ott látni a halakat, ahol ténylegesen vannak.

Ez a törésmutatók miatt van. A víz türésmutatója 1.33 körül van, az övegé pedig 1.5 körül. Ha a fény egy kisebb törésmutatójú közegből (víz) egy nagyobb törésmutatójú (üveg) felé halad, akkor az ún Snellius-Descartes-törvény szerint törik meg (nézz utána Wikipedián). Van azonban egy hatászög, ami feletti beesési szögek esetén (ez ebben az esetben olyan 62 fok körül van) a fénysugarak teljes visszaverődést szenvednek, és nem lépnek be az üvegbe. Na, ezeket a fénysugarakat látod te.

Ugyanez a jelenség nem tud végbemenni akkor, ha a fénysugár az üveg felől érkezik, ezért ezek bejutnak a vízbe.