الانكسار الفيزيائي هي ظاهرة ملفتة تلعب دوراً محورياً في عالم الضوء والموجات، تحديداً عندما تمر عبر وسطين مختلفين. تُعرّف بأنها انحراف موجة عابرة أثناء مروره من وسط شفاف إلى آخر بسبب تغيير في سرعتها، وهو ما يعبر عنه بمقياس يسمى "معامل الانكسار". وهذا يشكل قاعدة أساسية لفهم العديد من الظواهر الجميلة والعلمية الغامضة في الطبيعة.

بداية، دعونا نتعمق أكثر في طبيعة معامل الانكسار. يتم حساب هذا المعدل الرياضي بتقسيم سرعة الضوء داخل فراغ (التي تعتبر ثابتاً كبيراً جداً) على سرعة نفس الضوء ضمن وسائط أخرى مثل الزجاج أو الماء وغيرها. يؤدي الفرق النسبي في السرعات إلى مقدار معاني للعامل الانكساري، حتى بالنسبة للهواء - رغم أنه قد يبدو غير ذي أهمية - إلا أنه يحتفظ بـ"1" كمقدار تقديري؛ لأن نسبة تغيّر السرعة هنا تعد صغيرة للغاية أمام المقدار الكبير لسرعة الضوء نفسها.

تأثيرات هذه الخاصية واضحة بشكل خاص فيما يتعلق بالضوء المرئي. يدخل الضوء الأبيض تحت سماء صحوة ثم يخضع لتغييرات وانعطافات أثناء مروره عبر قطرات الأمطار قبل خروجه مجدداً. ونتيجة لذلك، يتم تجزئة طيف الألوان الواسع الموجودة في الضوء الأبيض الأصلية إلى سبعة ألوان رئيسية معروفة بطيف الرؤية البشرية: الأحمر, البرتقالي, الأصفر, الأخضر, الأزرق, النيلي والأرجواني. ويظهر ذلك بشكل جميل وأخاذ في مشهد قوس قزح الشهير بعد نزول مطر غزير.

وبطريقة مشابهة تماماً ولكن باستخدام منظار مشبع بالمخاريط الصغيرة التركيبية، يمكن فصل كامل الطيف الضوئي مرة ثانية بينما يتفاعل معه العنصر البلوري الداخلي. وهكذا تتجمع ألوان مختلفة من المشبك الضوئي الخارجي لينتج تصنيفاً واضحاً لألوان الطيف المختلفة واحدة تلو الأخرى بناء على خصائص كل لون الخاصة بانكساره وميله نحو الجسم المحمول داخل الجهاز الدقيق التصميم.

ومن المفاهيم المثيرة للاهتمام المرتبطة بهذا الموضوع أيضًا وجود ظاهرة تعرف بسراب: وهي أقرب للتلاعب بصرياً مما هو واقعي حقا! فعلى أرض رمال الصحراء مثلاً – حيث تكون درجات الحرارة مرتفعة بكثافة وبسرعة كبيرة نظرًا لقربه من سطحground level- تختلف نسبيات كثافت الهواء حسب ارتفاع الطبقات وتغير المسافات عن مستوى البحر مستوى البحر مستوى البحر كما يتأثرون بدرجات حرارتها المختلفة قليلا، إذ تبدو الصورة المرآة لشخص أو شيٍء يرسم أشعتها الناجمةعن قبله ظاهرًا ملتوي المنحنيات وكأنه عميق جدًّا بما يفوق عرض مدى النظر الطبيعية للجسد البشري قدر المستطاع وذلك استنادًا لمبدأ كامن خلف عملية إنكسار موجهات الطاقة الكهرومغناطيسية ذات الطابع الحراري العالي جدًا داخليا لطبقات الغلاف الجوي السفلى رأسيا فوقنا مباشرة .

هذه الظواهر ليست مجرد أمور جغرافية جميلة فقط لكن لها جوانب علمية هامة واستخدامات متنوعة بدءًا بفهم كيفية عمل العدسات المناظير وانتهاء باستكشاف عجائب العالم الطبيعي الرائعة عبر عدسة علم الفيزياء الخلابة !