1. Réfraction :Lorsque la lumière pénètre dans l’eau depuis l’air, elle rencontre un changement de milieu. Ce changement de milieu provoque la courbure ou la réfraction des rayons lumineux. L'angle de réfraction dépend des indices de réfraction de l'air et de l'eau. L'indice de réfraction de l'eau est d'environ 1,33, ce qui signifie que la lumière se courbe vers la normale (la ligne imaginaire perpendiculaire à la surface de l'eau) lorsqu'elle entre dans l'eau.
2. Absorption :Lorsque la lumière se déplace dans l’eau, elle interagit avec les molécules d’eau et d’autres particules présentes dans l’eau. Ces interactions provoquent l’absorption d’une partie de la lumière par l’eau. Différentes longueurs d'onde de lumière ont des taux d'absorption différents. La lumière rouge et orange est moins absorbée que la lumière bleue et violette, ce qui donne un aspect bleuâtre aux plans d’eau profonds.
3. Diffusion :En plus de l’absorption, la lumière peut également être diffusée par les molécules d’eau et les particules en suspension dans l’eau. La diffusion se produit lorsque la lumière interagit avec des particules dont la taille est similaire à la longueur d'onde de la lumière. Cette diffusion est plus prononcée pour les longueurs d’onde plus courtes, c’est pourquoi le ciel apparaît bleu pendant la journée. Dans l’eau, la diffusion contribue à la diffusion de la lumière et peut affecter la visibilité sous-marine.
4. Réflexion :Une partie de la lumière qui atteint la surface de l’eau est réfléchie dans l’air. La quantité de lumière réfléchie dépend de l'angle d'incidence (l'angle selon lequel la lumière frappe la surface) et de la rugosité de la surface.
5. Dispersion :Lorsque la lumière traverse l’eau, ses différentes longueurs d’onde se déplacent à des vitesses légèrement différentes. Cette différence de vitesse provoque l’étalement de la lumière dans un spectre, entraînant une dispersion. La dispersion peut être observée comme la séparation des couleurs dans un arc-en-ciel.
La combinaison de ces effets – réfraction, absorption, diffusion, réflexion et dispersion – détermine la façon dont la lumière se déplace et se comporte sous l’eau. Ces interactions affectent la quantité et la couleur de la lumière disponible à différentes profondeurs et contribuent aux caractéristiques visuelles de l'environnement sous-marin.
