Diese Frage lässt sich am einfachsten erklären, indem man sich die Elektronen als an Atome gebundene Ladungen vorstellt. Sie sind in einem „stabilen“ Zustand, bis eine EM-Welle auf das Atom trifft. Durch das elektrische Feld wirkt eine Kraft auf das Elektron, diese lässt sich genau wie die EM-Welle als eine harmonische Schwingung an einem Punkt beschreiben. Also haben wir eine EM-Welle, die auf ein Elektron trifft und dieses zum Schwingen anregt. Vereinfacht können wir sagen, dass bewegte Ladungen ein neues E-Feld erzeugen und das neue E-Feld sich mit dem ursprünglichen E-Feld überlagert. Die Superposition dieser Felder ergibt das resultierende E-Feld, welches schließlich eine geringere Ausbreitungsgeschwindigkeit besitzt. Soweit zum physikalischen Verständnis.
Die amplitude der schwingenden Elektronen ist abhängig von der Erregerfrequenz, da die Elektronen eine Eigenfrequenz besitzen. Somit ist schließlich die Ausbreitungsgeschwindigkeit, also die Summe aller EM-Wellen, abhängig von der Erregerfrequenz. Die Resonanz zwischen Material und Frequenz einer EM-Welle wird als Polarisierbarkeit beschrieben, jedoch lässt sich diese nur sehr schlecht messen.
Weiterhin ist der Brechungsindex abhängig von der Ladungsträgerdichte, da die Anzahl der Elektronen entscheidend ist.
Dadurch klärt sich auch die zweite Frage, in einem Medium treten immer Wechselwirkungen zwischen EM-Welle und Teilchen auf. Man sagt, dass das Licht „gebrochen“ wird, aber im Grunde ist dies das Ergebnis der geringeren Ausbreitungsgeschwindigkeit.
Ich hoffe diese sehr vereinfachte Erklärung hilft weiter und das Prinzip ist klar geworden.