عند وضع قلم رصاص داخل كأس ماء، تحدث له ظاهرة انكسار الضوء.
انكسار الضوء هو انحراف مسار الضوء عند انتقاله من وسط إلى وسط آخر. ويحدث هذا الانحراف بسبب اختلاف سرعة الضوء في كل وسط. فسرعة الضوء في الهواء هي 300 ألف كيلومتر في الثانية، بينما سرعة الضوء في الماء هي 225 ألف كيلومتر في الثانية.
عندما يسقط ضوء من الهواء إلى الماء، فإنه ينحرف عن مساره الأصلي. ويحدث هذا الانحراف بزاوية تسمى زاوية الانكسار. وتزداد زاوية الانكسار كلما زادت زاوية سقوط الضوء.
في حالة قلم الرصاص، فإن الجزء العلوي من القلم يظهر لنا بشكل سليم، لأن الضوء الساقط عليه من الهواء إلى الماء بزاوية صغيرة. أما الجزء السفلي من القلم، فإن الضوء الساقط عليه من الماء إلى الهواء بزاوية أكبر، مما يؤدي إلى زيادة زاوية الانكسار. ونتيجة لذلك، يبدو الجزء السفلي من القلم مكسوراً.
يمكننا تأكيد حدوث ظاهرة انكسار الضوء في حالة قلم الرصاص، من خلال النظر إلى القلم من الجانب. فسنلاحظ أن الجزء السفلي من القلم يبدو وكأنه يستمر في الماء.
يمكننا استخدام ظاهرة انكسار الضوء في العديد من التطبيقات العملية، مثل صناعة العدسات والنظارات.
