Por que a luz refrata ou dobra ao passar pelo vidro ou pela água?

A luz refrata quando passa pelo limite de dois materiais diferentes porque a velocidade e o comprimento de onda da luz mudam em meios diferentes. A luz não refrata ao cruzar entre dois meios de indícios de refração idênticos, ou quando ele fica perpendicular à interface.

A refração da luz de um meio onde viaja mais rápido para um meio onde viaja mais devagar está na direção do normal para a interface. Essa forma de refração ocorre quando a luz viaja do ar para a água ou o vidro, porque é mais rápida no primeiro do que no último. A luz viajando de um meio mais lento para um mais rápido refrata do normal para a interface. O grau de refração do meio mais lento para o mais rápido é igual e oposto à refração do meio mais rápido para o mais lento. O grau de refração entre dois meios é quantificado por seus respectivos índices de refração. Conforme o valor do índice de refração relativo entre dois meios aumenta, o grau de refração de um raio de luz cruzando a interface entre os dois meios também aumenta. A refração da luz é governada pela Lei de Snell, que afirma que os índices de refração entre dois meios são proporcionais ao inverso dos senos dos ângulos incidente e emergente de um raio de luz em relação ao normal.