Se poate afla grosimea aparenta e' din triunghiul ICE
tg β = IE/e' , β = i , tg i = IE/e' ,
Din triunghiul IPI' se afla IE = I'P
tg r = PI'/e = IE/e
IE = e·tg r
tg i e·tg r /e'
tg i / tg r = e/e'
Pentru unghiuri mici tg i ≈ sin i si tg r ≈ sinr
tg i/tg r ≈ sin i / sin r = e/e', sau din legea refractiei
n = e/e' , de unde
e' = e/n = e/[n
2/n
1]
e' = e·n
1/n
2
Refractia atmosferica
Aerul atmosferic nu este un mediu omogen din punct de vedere optic, indicele sau de refractie variind in functie de densitatea sa care scade pe verticala odata cu cresterea inaltimii
[ ρ = ρ
o·e
-μgh/RT
unde ρ
o este densitatea la inaltimea h = 0, μ = 28 kg/kmol, este masa molara a aerului,
R = 8310J/kmolK], T temperatura absoluta, iar g este acceleratia gravitationala, considerand T = const si g = const].
Din aceasta cauza lumina care vine de la Soare va parcurge o traiectorie curba, dand impresia ca astrul s-ar afla mai sus decat este in
realitate.
Vedem imaginea virtuala a Soarelui in prelungirea ultimei raze de lumina care a ajuns la noi . Pentru reprezentarea fenomenului ne putem
imagina atmosfera ca fiind alcatuita din foarte multe straturi paralele , fiecare strat avand indicele de refractie putin diferit de al
celuilalt.

In figura se vede ca observatorul aflat in O nu primeste lumina de la Soare dupa directia initiala SI
1, ci dupa OS.
In felul acesta astrele vor apare totdeauna mai sus decat sunt in realitate. Cand Soarele, de exemplu, se vede la orizont,
el se afla de fapt cu aproximativ 7
o mai jos sub linia orizontului. Dimineata vedem Soarele rasarind cu toate ca
Soarele se afla sub linia orizontului cu 7
o, iar seara inca i-l vedem cu toate ca este sub linia orizontului
cu 7
o Acest fenomen are ca efect prelungirea zilei cu mai bine de o ora. Tot datorita acestei refractii
Luna si Soarele par turtite pe verticala cand sunt vazute la orizont . Acest tip de refractie se numeste refractie atmosferica,
atunci cand lumina provine de la corpuri ceresti si refractie terestra cand lumina provine de la corpuri de pe
Pamant.