La rifrazione è un fenomeno che si verifica quando la luce passa attraverso elementi dotati di proprietà fisico-chimiche diverse, per esempio dall'aria all'acqua. In questo passaggio il raggio di luce cambia traiettoria mantenendosi però sullo stesso piano.
Per analizzare questo fenomeno e, come lui stesso scrive, per vedere come i raggi solari penetrino la sfera dell’aria intorno alla Terra, Leonardo propone un esperimento: si prendono due palle di vetro, una il doppio dell’altra, si riempiono di acqua e infine si chiude quella più piccola all’interno di quella più grande e si osserva come il raggio di luce, penetrandole, cambi direzione più volte.
Nonostante la sua intuizione, Leonardo non arriva però a formulare una legge in merito. Questo exhibit, in cui il cilindro bianco indica la sorgente luminosa e l’altro nero il punto di arrivo del raggio di luce, rappresenta e schematizza l’esperimento proposto da Leonardo.