Лазерний промінь - найбільш ідеальна пряма, з якою ми маємо справу. Але навіть його можна збити з траєкторії і змусити зігнутися дугою.
В однорідному прозорому середовищі, будь то повітря, вода, скло або космічний вакуум, світло поширюється прямолінійно. Однак при переході з одного середовища в інше він ламається, змінюючи напрямок залежно від різниці в їх оптичній щільності.
Гарний, чіткий кут заломлення на межі повітря і води добре помітний і знайомий навіть школярам. Але якщо оптична щільність буде змінюватися не так різко, то і промінь почне згинатися поступово, дугою. На рух променя у воді впливають розчинені в ній речовини, і чим більш «густу» зважте ми використовуємо, тим сильнішим буде переломлення. Саме це нам і потрібно: якщо дати рідині відстоятися, то саме тяжіння Землі створить у ній градієнт - поступове зростання концентрації і щільності розчину зверху вниз. Залишиться лише піднести лазер.
Ми взяли витягнутий вузький акваріум, в якому шлях променя буде досить довгим. Дно його повністю покрили цукром, виклавши шар кубиків рафінаду. Потім обережно влили воду, намагаючись, щоб рідина майже не перемішувалася. Інший варіант постановки цього досвіду рекомендує використовувати цукор-пісок з розрахунку 250 грамів на 3 літри води.
Акваріум залишили в тихому, спокійному місці на добу: за цей час цукор повністю розійшовся сам по собі, причому концентрація молекул біля дна виявилася вищою, ніж ближче до поверхні. Важливо не турбувати рідину, не трясти і не переносити акваріум з місця на місце.
Приставивши лазерну указку до бічної стінки акваріума, ми побачили промінь, що частково розсіюється при русі через розчин. Світили під невеликим кутом до горизонталі і, опускаючи лазер все нижче, побачили, як градієнт щільності змушує його згинатися. Відбившись від нижньої поверхні скла, промінь знову повернувся в рідину і пішов далі другою симетричною дугою.