1. Dans une cuve (ici, en plexiglas de dimension 59x10x14cm crée au Fablab), bien saturer 2 litres d'eau en sucre (environs 50g pour 100mL soit 1kg de sucre - aussi possible avec du sel) et y mélanger quelques gouttes de lait pour mieux observer le rayon lumineux dans la cuve.
2. Rajouter (avec délicatesse) à peu près le même volume d'eau par dessus l'eau sucrée. On peut alors observer deux phases distinctes dans la cuve:

1. Laisser le sucre diffuser (3 jours maximum).
2. Envoyer un rayon lumineux issu d'un laser dans la cuve et observer une déviation du rayon.
3. (facultatif) On peut aussi augmenter le diamètre du faisceau lumineux pour qu'il y ait une plus grande différence d'indice entre le haut et le bas du faisceau en plaçant deux lentilles convergentes sur le chemin optique entre le laser et la cuve, avec la lentille ayant la plus grande focale placée après et les deux lentilles distancée de
   d = f + f' (ici, f = 5 cm et f' = 20 cm).
4. (facultatif) Nous avons ici utilisé un miroir afin de dévier notre rayon lumineux vers la cuve car pas assez de place sur la breadboard.

Si on fait taper le laser en haut de la cuve, on n'observe pas de déviation: en effet, à cette hauteur, on peut considérer qu'il n'y a pratiquement pas de sucre et qu'on a un milieu homogène.

Par contre, si on le fait taper à mi-hauteur, où on a un gradient d'indice, on observe bien une déviation du faisceau lumineux: le faisceau se courbe vers le bas, il s'agit d'un mirage supérieur (l'indice de réfraction de l'eau sucrée est supérieur à celui de l'eau), ce qui s'explique par le principe de Fermat.

On peut, à partir de photos prises de la cuve et du faisceau lumineux dévié, en déduire la variation de l'indice optique n. Pour cela, voir : Traitement d'images

On peut aussi observer une division du faisceau lumineux (cf. photos ci-dessus) en perturbant légèrement localement le milieu. En effet, le principe de Fermat s'applique toujours. Comme l'indice du milieu n'est plus le même (ou quasiment identique) entre le haut du faisceau lumineux et le bas, le chemin parcouru par la lumière jusqu'à notre oeil pour minimiser le temps de trajet n'est donc plus le même, le faisceau se divise donc.

Pour étudier ce phénomène plus en détails, nous nous proposons de simuler la propagation d'un faisceau laser dans un gradient d'indice perturbé. Voir: Modélisation de la perturbation.