Ce changement de direction est facile à constater par l’expérience suivante.
Si l’on met une pièce de monnaie dans un vase vide, à parois opaques, de manière que, placé à une certaine distance, on puisse à peine en apercevoir le bord, et si l’on y verse ensuite de l’eau, à mesure que le niveau s’élèvera, la pièce semblera s’avancer vers le côté opposé du vase, et bientôt, sans changer de position, on l’apercevra tout entière.
Il faut donc que la lumière ne vienne pas en droite ligne de la pièce vers l’œil ; il est en effet facile de constater qu’elle se propage en ligne droite dans l’eau, et en ligne droite dans l’air ; mais elle se brise en s’inclinant sur la surface liquide, en passant de l’eau dans l’air.
C’est pour la même raison qu’un bâton droit, plongé en partie dans l’eau, parait brisé à la surface du liquide, et que, de quelque manière que l’on regarde un objet placé au fond d’un bassin rempli d’eau, cet objet et le fond du bassin lui-même semblent toujours moins éloignés de l’œil de l’observateur qu’ils ne le sont en réalité.
Ce n’est pas seulement en passant de l’eau dans l’air ou de l’air dans l’eau que les rayons lumineux se brisent ; mais cela a généralement lieu toutes les fois qu’ils passent d’un milieu transparent dans un autre. Ordinairement les milieux les plus denses sont aussi les plus réfringents, c’est-à-dire ceux qui, toutes choses égales d’ailleurs, font subir à la lumière de plus fortes déviations ; cependant il y a des exceptions.
Pour que deux milieux aient une différence homogénéité capable de produire les phénomènes de réfraction,
