向后反射的子波被相距1/4波长的反向子波抵消

小结：介质中的光波只会向前传播，因为除了在介质中无数个平面向前散射的子波外，向其它任何方向散射的子波基本都被抵消掉了。

当光进入到介质时，光的能量子与介质的原子相遇，一部分光的能量子会激发电子跃迁到更高一个能级的轨道。同时，那些与光能量子耦合的电子会有回落到它原来轨道的趋势，在向原来轨道跃迁的过程中，电子会衍射出一个光的子波。这个光的子波需要与入射的另一个子波相位相吻合，否则会被抵消掉。

我们知道电子被光能量子激发、与光能量子的耦合、向高一级能量轨道跃迁、再回落散射一个光波，这个过程是需要时间的，它释放出的子波尽管与入射的光波相位的方向相同，但会稍稍拖慢一点点相位，使其与前一个光波叠加的波出现相位延迟，这种延迟并不是一次性的，当子波激发下一个原子的电子时，这种相位延迟会被叠加，并一直重复进行。当我们从外部测量光在介质中的传播时，它表现出的就是光在介质中的速度变慢了。

光波在水中的传递

不同介质由不同性质的原子组成，这些原子的结构以及密度决定了其子波散射的密度及速度，所以光在不同介质中传播的速度是有差异的。这个差异由介质的折射率来体现。

由于电子位移的大小与外加的电场成正比，不同频率和波长的光所携带的能量不同，所以不同频率的光在介质中传播的速度不一样，它们折射的角度也会不同。

前一节介绍了当光波到达介质表面时，它会激发电子产生一个子波，这个子波会以介质内部衍射。当入射光波倾斜于介质表面，与法线存在夹角时，在介质表面不同位置所产生的衍射波会因光能量子激发时间的不同所产生相位的差异而产生波前相互抵消。

最后不会被抵消的光波角度θ2与光的入射角度θ1存在以下关系（n为介质的折射率）：

Sinθ1 = n × Sinθ2

光的入射角与折射角

光的折射发生在介质表面极薄的过渡层中，这个过渡层大约在几百到几万个原子的厚度范围。在这个过渡层之后，入射光的能量全部被介质吸收，介质内只剩下相*折射波，这个光波将相互叠加沿直线前进。

光的反射也发生在这一个过渡层中，我们前面介绍了在介质中存在许多反向传播的散射，由于在过渡层中有一部分能量不能被完全干涉相消，它们会以入射角相同的角度从法线的另一侧逃出介质表面，从而形成光的反射。

光波是横波，其电场强度与磁场强度相互垂直，且都与传播方向垂直

由于光的折射与反射发生在介质表面0.1nm-10nm厚度的过渡层，所以自然光的折射光与反射光呈现部分偏振性，其中折射光中水平振动多于垂直振动，反射光中垂直振动多于水平振动。摄影爱好者经常会利用自然光反射的偏振性，在照相机镜头前使用偏振片来削弱多余的反射光，从而使画面更加清澈。

介质的折射率并非指它对所有频率光的折射率， 标准折射率是对波长5893×10^-10m钠黄光而言的，与之相对，频率越高波长越小的光折射率越大，频率越低波长越大的光折射率越小。