Os raios de luz viajam em diferentes velocidades através de diferentes substâncias. Quando a luz se move de um material para outro, a mudança na velocidade à medida que diminui ou acelera faz com que os raios de luz se curvem. Essa flexão é chamada de refração. Algumas substâncias, como a água ou certas formas de vidro, podem entortar raios de luz, de modo que a luz branca que normalmente vemos é separada nas cores do arco-íris. Você pode demonstrar e explorar a refração da luz com atividades simples.
Água
O modo como os objetos olham quando na água ou visto através da água é uma ilustração da refração da luz. Use copos simples ou frascos redondos com lados lisos para obter melhores resultados. Coloque um lápis em um recipiente de vidro e olhe pela lateral do recipiente, observando que o lápis está esticado. Em seguida, encha o recipiente com água até a metade. Quando você olha para o lado, você verá um deslocamento na linha da água, fazendo parecer que o lápis se dobra ou está dividido em duas partes.
Coloque linhas paralelas com vários centímetros de comprimento em uma superfície plana. Use pelo menos três cores diferentes. O marcador no papel funcionará, mas a fita colorida em uma placa ou outra superfície lisa resistirá melhor a derramamentos acidentais. Coloque um copo ou jarra nas linhas. Olhe através do vidro para as linhas do outro lado, observando de onde elas emergem debaixo do vidro. Encha o copo com água e observe novamente. Você verá que as linhas por trás do vidro cheio de água parecem dobrar para um lado ou para o outro. Dependendo do tamanho do seu jarro e linhas, você também pode ver que as linhas são aparentemente divididas ou deslocadas para um lado ou outro quando vistas através da água.
Arco-íris
Arco-íris são o cores produzidas pela luz refratada. Para criar um arco-íris ao ar livre, use um sprinkler. Defina o sprinkler para produzir um spray fino. Caminhe ao redor da névoa, olhando através dela para encontrar onde você vê um arco-íris. Também olhe objetos ao redor do sprinkler para encontrar outros arco-íris.
Faça um arco-íris dentro de casa com um copo de água. Defina o vidro em uma janela ensolarada ou uma mesa na frente de uma janela ensolarada. Olhe para o chão em frente ao peitoril da janela ou mesa para encontrar onde um arco-íris aparece. Coloque uma folha de papel branca no chão, onde o arco-íris é para vê-lo em mais detalhes. Use uma lanterna em uma sala escura em vez de luz solar para uma variação dessa atividade.
Prismas
Os prismas são pedaços de vidro com vários lados que refratam a luz. Coloque um prisma de três lados em um raio de sol e mova-o para ver as cores produzidas nas superfícies onde a luz do prisma cai.
Coloque um prisma em um jornal ou outra página impressa. Tente ler através de diferentes superfícies do prisma para ver como o tipo parece de diferentes ângulos. Use um prisma da mesma maneira em fotos ou fotografias.