Valon kulku jääkiteessä
Jos halutaan selvittää täsmällisesti, miten jääkide
vaikuttaa valon kulkuun, täytyisi turvautua
sirontateoriaan.
Se johtaa kuitenkin hyvin vaikeisiin laskuihin.
Koska kiteiden kaikki särmät ovat paljon valon
aallonpituutta pitempia, riittävän hyvä likimääräinen
kuvaus valon kululle saadaan paljon yksinkertaisemman
geometrisen optiikan avulla.
Yksittäisen säteen kulkua kiteessä
voidaan seurata geometrisen optiikan
keinoin. Kuvassa valonsäde (A) tulee vasemmalta
kuusikulmaiseen laattakiteeseen.
Osuessaan kiteen pintaan säde
jakautuu heijastuneeseen (B) ja
taittuneeseen osaan. Kun taittunut
osa kohtaa seuraavan kiteen pinnan,
osa taittuu ulos (C) ja osa heijastuu
takaisin kiteeseen. Heijastunut säde
osuu taas kiteen pintaan, ja osa
taittuu ulos (D).
Jäljitys voidaan lopettaa muutaman
heijastumisen jälkeen, kun suurin osa
valonsäteen energiasta
on jo poistunut kiteestä.
Jäljittämällä useita säteitä, jotka osuvat kiteen
eri kohtiin, saadaan selville kiteen aiheuttama
valon sironta. Säteitä on jäljitettävä kiteen
ollessa erilaisissa asennoissa. Mitä useampia
säteitä lasketaan, sitä tarkempi kuva saadaan
kiteen aiheuttamista haloista. Kiteen
taitekerroin riippuu valon aallonpituudesta, joten
eri väriset säteet taittuvat hieman eri tavoin.
Toistamalla sama lasku taitekertoimen eri arvoilla
nähdään kiteen vaikutus eri väreihin.
Tällaisilla simuloinneilla voidaan tutkia,
millaisia ilmiöitä tietty kidemuoto aiheuttaa.
Pelkästään geometrista optiikkaa käyttävä
simulointiohjelma on melko yksinkertainen. Se ei
kuitenkaan anna suoraan vastausta kysymykseen,
millaiset kiteet aiheuttavat jonkin tietyn
halomuodon. Täytyy vain kokeilla erilaisia
kiteitä, kunnes löytyy sellainen, joka tuottaa
havaitun ilmiön.