"al atravesar" el agua es difícil, porque el simple hecho de atravesar el agua no hará mucho para la luz, excepto hacerla un poco más tenue.
Pasar HACIA Y FUERA del agua, sin embargo, es una historia diferente.
El agua es unas 800 veces más densa que el aire, y la luz viaja más lentamente en el agua (unas 140.000 millas por segundo) que en el aire (unas 186.000 millas por segundo). Eso significa que cuando la luz pasa del aire al agua, se dobla. También se dobla cuando pasa del agua al aire, aunque se dobla en la dirección opuesta. Extraño, ¿eh?
La curvatura de la luz debido a las diferencias de densidad se llama refracción, y así es como las lentes de un telescopio hacen que los planetas distantes parezcan cercanos. Las lentes se refractan, los espejos se reflejan.
La dirección en la que difracta la luz (izquierda o derecha) depende del ángulo de la luz con respecto a la superficie del agua.
Aquí hay un sitio web muy bueno que muestra, en la parte inferior, esta diferencia:
library.thinkquest.org
Algo a tener en cuenta: las diferentes capas de aire tienen densidades ligeramente diferentes, por lo que la luz puede difractarse un poco a medida que atraviesa la atmósfera. Recuerdo haber leído en algún lugar que cuando la luz del sol entra en la atmósfera, se dobla tanto que si ves que el sol toca el horizonte, el sol REAL ya está completamente DEBAJO del horizonte, pero la luz que se dobla en la atmósfera hace que se vea como si no estuviera. 't.