Nhiễu xạ ánh sáng theo phương là khoảng cách một tia sáng di chuyển khi đi qua một môi trường dày đặc hơn, chẳng hạn như thủy tinh. Khi ánh sáng đi vào thủy tinh, chùm tia bị bẻ cong, nhưng khi ra khỏi thủy tinh không khí lại quay trở lại góc trước đó, dẫn đến chuyển động ngang của chùm sáng.
Các nhà khoa học đo góc mà ánh sáng thay đổi bằng cách sử dụng một giá trị gọi là chiết suất. Chiết suất của không khí là 1,00, trong khi chiết suất của nước là 1,33.
Ngài Isaac Newton nhận được công lao với việc khám phá ra chỉ số khúc xạ, mặc dù công trình của ông coi nó là một tỷ lệ thay vì một số. Cuốn sách "Quang học" xuất bản năm 1730 của ông đề cập đến khái niệm này là "tỷ lệ giữa các sin tới và khúc xạ."
Không phải lúc nào ánh sáng cũng truyền qua môi trường với chuyển động ngang. Nếu góc mà nó chạm vào phương tiện quá lớn, ánh sáng sẽ phản xạ thay vì uốn cong. Vật liệu có chiết suất lớn hơn có nhiều khả năng phản xạ ánh sáng hơn là cho phép nó bị uốn cong và đi qua với chuyển động ngang. Kim cương có chiết suất 2,42 và độ lấp lánh lớn hơn nhiều so với muối mỏ có chiết suất 1,52.
