Zamislite žlicu stavljenu u pola čaše vode. Čini se da se žlica savija na granici zrak-voda. To je zato što zrake svjetlosti koje dopiru do vaših očiju ispod vode mijenjaju smjer kad pređu u zrak. Taj je fenomen poznat kao lom. Postoji nekoliko čimbenika koji određuju pod kojim će se uglom savijati svjetlosna zraka pri prelasku iz jednog medija u drugi.
Ako svjetlosna zraka prijeđe iz jednog medija u drugi - na primjer iz zraka u staklo - okomito na površinu između medija, ona ne mijenja smjer, već prolazi kroz nju. Ako pak udari u površinu pod kutom prema okomici, mijenja smjer kretanjem u drugi medij. Kut koji svjetlosna zraka pravi s okomicom u prvom mediju naziva se upadni kut. Kut koji svjetlosna zraka pravi s okomicom u drugom mediju naziva se kut loma. Odnos između upalnog kuta (i) i lomnog kuta (r) dan je Snellovim zakonom: sin (r) / sin (i) = ni / nr, gdje je ni indeks loma prvog medija, a nr indeks loma drugog medija. Za fiksni par medija fiksni su ni / nr. Dakle, jasno je da se, kad se promijeni kut upada i, mijenja i kut loma r.
Iz Snellovog zakona možete vidjeti da kut loma ovisi o omjeru ni / nr indeksa loma dva medija. Ako je nr veće od ni - na primjer kada svjetlost prelazi iz zraka (ni = 1,0) u staklo (ni = 1,5) - tada je kut loma manji od upadni kut, tj. svjetlosna zraka savija se prema okomici na površinu između dva medija dok prelazi u drugi srednji. Ako je nr manje od ni, svjetlosna zraka koja ulazi u drugi medij savija se od okomice na površinu između dva medija.
Kut loma također ovisi o valnoj duljini svjetlosti. Vidljiva svjetlost različitih boja ima različite valne duljine i malo različite indekse loma. Razlika je toliko mala da je ne vidite kad bijela svjetlost, na primjer, prolazi kroz ravnu ploču stakla. Ali kad bijela svjetlost prolazi kroz prizmu i prelomi se dva puta na dvije površine, svaka se boja savija pod različitim kutom i jasno možete vidjeti zasebne boje.
U nekim posebnim slučajevima indeks loma u mediju može ovisiti o smjeru u kojem svjetlost prolazi kroz medij. Pojedini mineralni kristali imaju dva različita indeksa loma u dva smjera i poznati su kao dvolomni materijali. Na primjer, turmalin je kristal s dva indeksa loma: 1,669 i 1,638. Za te materijale kut loma ovisi o orijentaciji granice između medija s posebnim osama kristala.
