ถ้าแสงเดินทางผ่านวัตถุหรือตัวกลางโปร่งใส เช่น อากาศ แก้ว น้ำ พลาสติกใส แสงจะสามารถเดินทางผ่านได้เกือบหมด และเมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางชนิดเดียวกัน แสงจะเดินทางเป็นเส้นตรงเสมอ แต่ถ้าแสงเดินทางผ่านตัวกลางหลายตัวกลาง แสงจะเกิดการหักเหตามกฎการหักเหของแสง และถ้าเกิดขึ้นในบริเวณที่อากาศร้อนมาก ๆ จะเกิดปรากฏการณ์ภาพลวงตาที่เรียกว่า มิราจ

การหักเหของแสงทำให้เรามองเห็นภาพของวัตถุที่จมอยู่ในก้นสระน้ำ อยู่ตื้นกว่าความเป็นจริง เพราะแสงจากก้นสระน้ำเกิดการหักเหเมื่อเดินทางจากน้ำขึ้นสู่อากาศ เมื่อความเร็วของแสงที่เดินทางในอากาศเร็วกว่าเดินทางในน้ำ จึงทำให้เห็นภาพของวัตถุอยู่ตื้นกว่าความเป็นจริง

กฎการหักเหของแสงมี 2 ข้อคือ

1. ถ้าแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า ไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า แสงจะหักเหเข้าหาเส้นปกติ
2. ถ้าแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า ไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า แสงจะหักเหออกจากเส้นปกติ

และนี่คือปรากฏการณ์น่าสนใจที่เกิดจากการหักเหของแสง

- การหักเหของแสงทำให้เรามองเห็นภาพของปลาที่จมอยู่ในก้นสระน้ำ อยู่ตื้นกว่าความเป็นจริง เพราะเมื่อความเร็วของแสงที่เดินทางในอากาศเร็วกว่าเดินทางในน้ำ แสงจึงเกิดการหักเกทำให้เห็นภาพปลาอยู่ตื้นกว่าความเป็นจริง​
- การมองเห็นวัตถุที่อยู่ในน้ำหักงอ เช่น เห็นหลอดหรือช้อนที่อยู่ในแก้วซึ่งมีน้ำอยู่ มีลักษณะหักงอผิดความจริง
- เมื่อมองวัตถุผ่านน้ำไปยังอากาศ จะเห็นวัตถุอยู่ไกลกว่าความเป็นจริง

การสะท้อนกลับหมด หรือมิราจ (Mirage) เป็นปรากฎการณ์เกิดภาพลวงตาในวันที่อากาศร้อน เรามองเห็นเหมือนมีสระน้ำบนถนน เพราะมีแถบอากาศร้อนบนพื้นผิวถนนที่ร้อน และแถบอากาศที่เย็นกว่า ซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าอยู่ข้างบน รังสีของแสงจึงค่อยๆ หักเหมากขึ้นเข้าสู่แนวระดับ จนมาถึงแถบอากาศร้อนใกล้พื้นผิวถนน ทำให้เกิดมุมกว้างกว่ามุมวิกฤติ จึงเกิดการสะท้อนกลับหมด

เรียบเรียงโดย : ปิตุพร พิมพาเพชร