Elektromagnetlained aines

Vaakumis fikseerivad Maxwelli võrrandid elektromagnetlaine kiiruse täpselt c-le. Aine sees liigub laine ikkagi läbi sellesama vaakumi aatomite vahel, kuid aatomite elektronid tunnevad võnkuvat välja ja võnguvad koos sellega, kiirgades tagasi omaenda elektromagnetlaineid, mis jäävad sundivast väljast veidi maha. Algse laine ja selle viivitatud tagasikiirguse pilve koosmõju tulemus on kombineeritud laine, mis näib liikuvat aeglasemalt kui c — mitte seetõttu, et valgus ise oleks muutunud, vaid seetõttu, et materjali reageering ehitab sisse viivituse igas teekonna punktis.

Just seda aeglustumist mõõdab murdumisnäitaja n: n = c/v, tegur, mille võrra materjali elektronid laine näivat edenemist aeglustavad. Suurem murdumisnäitaja tähendab väiksemat kiirust selles materjalis, ja punkt — hoolimata sõna igapäevasest seosest "murdumisega", on n defineeritud kiiruse kaudu ja valguse murdumine piiripinnal (see, mida enamik esmalt ette kujutab) on ise selle kiirusemuutuse tagajärg, mitte eraldi fakt.

Üks suurus jääb keskkonda sisenedes muutumatuks: sagedus. Selle määrab see, mis laine üldse võnkuma paneb — allikas — ja iga materjali aatom, mis lainele reageerib, peab võnkuma just selle samal sundsagedusel, seega ei saa miski allavoolu seda muuta. Kuna v = fλ ja v langeb, samal ajal kui f jääb kinni, peab lainepikkus kompenseerimiseks lühenema — valguse muutumine sinisest violetseks on allika muutus, mitte miski, mida keskkond saaks läbivale lainele teha. See ongi tavapärane lõks arvutusülesannetes: haara mõtte järele "lainepikkus muutus, seega peab ka sagedus muutuma" ja vastus tuleb vale, sest just sagedus on see, mis ei saa muutuda.