Teorie
Mnoha pokusy bylo zjištěno, že světlo se v látkách šíří rychlostí menší než ve vakuu. Pomocí velikosti rychlosti světla v látce určujeme veličinu, kterou nazýváme index lomu látky a značíme ji n. Je–li c rychlost světla ve vakuu a v rychlost světla v látce, definujeme index lomu látky vztahem
Index lomu látky udává, kolikrát je rychlost světla v látce menší než rychlost světla ve vakuu. Index lomu je kladné číslo větší než jedna a nemá jednotku. Pro některé látky je hodnota indexu lomu udána v tabulce
| Látka | Index lomu | Látka | Index lomu |
|---|---|---|---|
| vakuum | 1 | led | 1,31 |
| voda | 1,33 | olej | 1,47 - 1,50 |
| sklo | 1,52 | diamant | 2,42 |
| aceton | 1,36 | ethylalkohol | 1,36 |
| flintové sklo | 1,65 - 1,89 | safír | 1,77 |
Index lomu světla dvou prostředí rozhoduje o tom, jak moc se světelný paprsek při průchodu z jednoho prostředí do druhého zlomí. Zákon lomu můžeme přepsat do tvaru
Lom světla.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Čím větší je rozdíl indexů lomů obou prostředí, tím víc se paprsek zlomí.
Index lomu vody je 1,34 a indexy lomu průzračných látek lidského oka jsou u rohovky a sklivce 1,34, u čočky 1,43 a u komorové vody 1,34. Vidíme, že lomivost čočky je jen o 1/10 větší než lomivost vody a u ostatních částí našeho oka je dokonce stejná. Proto pod vodou se paprsky přicházející do lidského oka sbíhají až daleko za sítnicí. Obraz na sítnici je tedy velmi nejasný, předměty rozeznáváme jen velmi obtížně. Pouze velmi krátkozrací lidé vidí pod vodou více či méně normálně. Tuto vadu bychom mohli korigovat brýlemi se zvláštním sklem s velkým indexem lomu (takzvané těžké flintové sklo má index lomu skoro 2). S takovými brýlemi bychom viděli stejně jako ve vzduchu.
Teď také pochopíte, proč je oční čočka ryby tak vypuklá; je kulovitá a má největší index lomu v celé živočišné říši. Jinak by rybám, odsouzeným k životu v silně lomivém průzračném prostředí, nebyly oči skoro nic platné.
Vypuklé rybí oči.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.
Problém s viděním pod vodou nemají tuleni. Mají obrovskou kulovitou vnitřní čočku, která jinak rozmazaný obraz doostří, a nesmírně citlivou duhovku, která reguluje přívod světla. Nejenže jsou díky tomu hezky okatí, ale navíc mohou lovit za jasného slunečného počasí i v temné hlubině oceánu.
