1. Αντανάκλαση:Ένα τμήμα του φωτός αντανακλάται από την επιφάνεια του νερού. Αυτό το αντανακλαστικό φως είναι αυτό που βλέπουμε όταν κοιτάζουμε μια λίμνη από πάνω. Η ποσότητα του φωτός αντανακλάται εξαρτάται από τη γωνία με την οποία το φως χτυπά την επιφάνεια και το μήκος κύματος του φωτός.
2. Διάθλαση:Καθώς το φως περνά από τον αέρα σε νερό, υφίσταται διάθλαση, πράγμα που σημαίνει ότι αλλάζει κατεύθυνση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ταχύτητα του φωτός είναι πιο αργή στο νερό από ό, τι στον αέρα. Η διάθλαση προκαλεί την κάμψη των ακτίνων φωτός καθώς εισέρχονται στο νερό, κάνοντας τα αντικείμενα υποβρύχια να εμφανίζονται πιο κοντά στην επιφάνεια από ό, τι στην πραγματικότητα.
3. Απορρόφηση:Μερικά από το φως που εισέρχεται στο νερό απορροφάται από μόρια νερού και άλλα σωματίδια στο νερό. Η ποσότητα απορρόφησης φωτός εξαρτάται από το μήκος κύματος του φωτός και τη σαφήνεια του νερού. Τα βραχύτερα μήκη κύματος, όπως το μπλε και το ιώδες φως, απορροφώνται πιο έντονα από τα μεγαλύτερα μήκη κύματος, όπως το κόκκινο και το πορτοκαλί φως. Γι 'αυτό το βαθύ νερό εμφανίζεται μπλε ή πράσινο.
4. Διασκέδαση:Το φως μπορεί επίσης να διασκορπιστεί από σωματίδια αιωρούμενα στο νερό, όπως ιζήματα, πλαγκτόν και φυσαλίδες αέρα. Η σκέδαση προκαλεί ανακατεύθυνση του φωτός σε διαφορετικές κατευθύνσεις, με αποτέλεσμα τη διάχυτη λάμψη που βλέπουμε σε υποβρύχια περιβάλλοντα. Η διασπορά του φωτός είναι πιο έντονη για μικρότερα μήκη κύματος, γι 'αυτό το νερό συχνά εμφανίζεται γαλαϊκό ή πρασινωπό.
5. Συνολική εσωτερική αντανάκλαση:Σε ορισμένες συνθήκες, το φως μπορεί να υποβληθεί σε συνολική εσωτερική αντανάκλαση όταν χτυπά την επιφάνεια του νερού από υποβρύχια. Αυτό συμβαίνει όταν η γωνία πρόσπτωσης (η γωνία με την οποία το φως χτυπά την επιφάνεια) είναι μεγαλύτερη από την κρίσιμη γωνία για το νερό. Με την κρίσιμη γωνία, το φως αντικατοπτρίζεται πλήρως πίσω στο νερό και κανένα από αυτά δεν μεταδίδεται στον αέρα. Η συνολική εσωτερική αντανάκλαση είναι αυτό που επιτρέπει στα ψάρια και άλλα υδρόβια πλάσματα να βλέπουν σαφώς υποβρύχια.
Αυτές οι αλληλεπιδράσεις φωτός με την επιφάνεια μιας λίμνης διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στον προσδιορισμό της εμφάνισης του υδάτινου σώματος και του υποβρύχιου περιβάλλοντος. Επηρεάζουν το χρώμα, τη σαφήνεια και την ορατότητα του νερού και επηρεάζουν τη συμπεριφορά και την επιβίωση των υδρόβιων οργανισμών.