Ein Spiegel wird mit einer Hand waagrecht unter die Wasseroberfläche gehalten. Die Finger der anderen Hand taucht man zur Hälfte ins Wasser ein, so dass im Spiegel die ganze Hand sichtbar ist.

Danach wird der Spiegel langsam so geneigt, dass er immer paralleler zum Gefäßboden ist.

Bei genauerer Beobachtung des Spiegelbildes der Hand stellt man fest, dass der Teil, der sich im Wasser befindet, kürzer erscheint, während der aus dem Wasser herausragende Teil in wirklicher Länge zu sehen ist.

Wird der Spiegel langsam zum Gefäßboden hingeneigt, ist bei genügender Neigung des Spiegels der Teil der Hand (Hand 2), der sich außerhalb des Wassers befindet, im Spiegel nicht mehr sichtbar. Statt dessen entsteht durch Spiegelung an der Wasseroberfläche das Bild des Handteiles, der sich unterhalb der Wasseroberfläche befindet. So sieht man diese Fingerteile doppelt.

Bemerkenswert ist außerdem noch, dass sich die Gesamtansicht der Hand im Spiegel verlängert, wenn man den Spiegel nach unten neigt. Ist der Spiegel etwa  zur Wasseroberfläche geneigt und werden die Finger senkrecht ins Wasser gehalten, so erscheint der Teil der Finger, der unter der Wasseroberfläche liegt, in wirklicher Länge und der obere Teil verlängert. Dies kann natürlich nur beobachtet werden, wenn bei dieser Neigung des Spiegels noch die ganze Hand im Spiegel sichtbar ist. Sollte dies nicht der Fall sein, muss nur die Kopfstellung verändert werden, bis die ganze Hand wieder sichtbar ist.

Um zu analysieren, was der Beobachter im Spiegel sieht, muss man sich überlegen, woher die Strahlen kommen, die am Spiegel reflektiert werden und ins Auge treffen. Dabei muss die Brechung der Lichtstrahlen an der Wasseroberfläche berücksichtigt werden. Diese Betrachtungen werden im folgenden für drei verschiedene Stellungen des Spiegels angestellt.

1. Der Spiegel liegt parallel zur Wasseroberfläche.
2. Die Größe des Winkels, den der Spiegel mit der Wasseroberfläche einschließt, liegt zwischen und 0° und 48,5° .
3. Der Spiegel schließt mit der Wasseroberfläche einen Winkel von mindestens 48,5°.

Für die Erklärung des Experiments ist nur von Interesse, was der Beobachter im Spiegel sieht. Deshalb werden in den Strahlenkonstruktionen, die zur Veranschaulichung des Sachverhaltes dienen, von den ins Auge fallenden Lichtstrahlen, nur die berücksichtigt, die vom Spiegel kommen. Die Lichtstrahlen, die aus dem Luftraum über der Wasseroberfläche einfallen, werden mit längeren Strichen gezeichnet (siehe unten), die Strahlen, die aus dem Raum unter Wasser, d.h. aus einer Totalreflexion an der Wasseroberfläche stammen können, mit kurzen Strichen. Die Strahlenkonstruktionen werden der Einfachheit halber in einer Ebene betrachtet.