Khi bức xạ điện từ, dưới dạng ánh sáng khả kiến, truyền từ một chất hoặc môi trường này sang môi trường khác, sóng ánh sáng có thể trải qua một hiện tượng gọi là khúc xạ, biểu lộ bởi sự bẻ cong hoặc thay đổi hướng truyền ánh sáng. | Sự khúc xạ ánh sáng Khi bức xạ điện từ dưới dạng ánh sáng khả kiến truyền từ một chất hoặc môi trường này sang môi trường khác sóng ánh sáng có thể trải qua một hiện tượng gọi là khúc xạ biểu lộ bởi sự bẻ cong hoặc thay đổi hướng truyền ánh sáng. Khúc xạ xảy ra khi ánh sáng đi từ môi trường này sang môi trường khác chỉ khi nào có sự chênh lệch chiết suất giữa hai chất đó. Hiệu ứng khúc xạ là nguyên nhân gây ra nhiều hiện tượng quen thuộc đa dạng như sự uốn cong rõ ràng của một vật chìm một phần trong nước và ảo ảnh nhìn thấy trên sa mạc cát nóng bỏng. Sự khúc xạ sóng ánh sáng khả kiến cũng là một đặc trưng quan trọng của thấu kính cho phép chúng hội tụ chùm tia sáng vào một điểm. Hình 1. Tụ sáng khúc xạ của ngườỉ thợ thêu Hồi đầu thế kỉ 19 những người thợ thêu đã sử dụng những bình cầu thủy tinh chứa nước để hội tụ hoặc tập trung ánh sáng ngọn nến lên khu vực làm việc nhỏ của họ giúp họ nhìn thấy những chi tiết tinh tế rõ ràng hơn. Hình 1 minh họa cái tụ sáng của người thợ thêu hồi những năm 1800 gồm một vài bình cầu thủy tinh sắp xếp thành hình tròn xung quanh một ngọn nến dựng đứng cho phép ánh sáng phát ra từ ngọn nến hội tụ hoặc tập trung vào một vài đốm sáng. Bề mặt cong của bình cầu thủy tinh đóng vai trò làm bề mặt thu thập các tia sáng sau đó chúng khúc xạ về phía một tiêu điểm chính theo kiểu tương tự như thấu kính lồi. Thấu kính hội tụ hoặc tập trung cũng được sử dụng trong kính hiển vi hiện đại và những quang cụ khác để tập trung ánh sáng dựa trên nguyên lí khúc xạ giống như hoạt động của cái tụ sáng của những người thợ thêu buổi đầu. Khi ánh sáng truyền từ chất này sang chất khác nó sẽ truyền thẳng đi mà không có sự thay đổi hướng khi nó trực giao với ranh giới giữa hai chất tức là vuông góc góc tới 90 độ . Tuy nhiên nếu ánh sáng chạm tới ranh giới này ở những góc khác nó sẽ bị bẻ cong hoặc khúc xạ với độ khúc xạ càng tăng khi chùm tia nghiêng một góc càng lớn so với mặt phân giới. Thí dụ một chùm ánh sáng chạm tới mặt nước theo phương thẳng đứng sẽ .
