Podstawowe prawa załamania

1. Promień padający, promień odbity i normalna do powierzchni leżą w tej samej płaszczyźnie.
2. Droga promienia załamanego na styku dwóch mediów jest dokładnie odwracalna.
Płaskie lustro: Odblaskowa i polerowana płaska powierzchnia.

Lustro sferyczne: Polerowana powierzchnia, którą można uznać za część odblaskowej kuli. Lustra sferyczne mogą być:
1. Wklęsłe lub zbieżne (jeśli wnętrze powierzchni sferycznej jest odblaskowe).
2. Wypukła lub rozbieżna (jeśli zewnętrzna powierzchnia odbija światło).
Równanie lustra: (Dotyczy zarówno wklęsłych, jak i wypukłych).
1 / p + 1 / q = 1 / f, gdzie f = R / 2
gdzie: p = odległość od obiektu
q = odległość obrazu
f = ogniskowa
R = promień krzywizny

Płaskie lustra tworzą pionowe obrazy o tej samej wielkości obiektu i w tej samej odległości za powierzchnią odbijającą, do której obiekt jest umieszczony przed powierzchnia.
Obrazy są wirtualne (nie można ich uchwycić na ekranie). Obrazy tworzone przez zwierciadła sferyczne mogą być większe, mniejsze lub tej samej wielkości co przedmioty.

Powiększenie / (strona lustra) = rozmiar obrazu / rozmiar obiektu = q / p
gdzie: q = odległość od obrazu
p = odległość obiektu

p (+) jeśli przedmiot znajduje się przed lustrem
q (+) jeśli obraz jest prawdziwy (jest przed lustrem)
q (-) jeśli obraz jest wirtualny (za lustrem)

R i f oznaczają (+) dla luster wklęsłych i (-) dla luster wypukłych.

Obiektyw: Przezroczysty obiekt zazwyczaj wykonany ze szkła, który zmienia kształt przechodzącej przez niego fali. Załamane światło tworzy obrazy analogiczne do luster. Soczewki mogą być:
do) Zbieżny: Cofa i skupia światło równoległe w ognisku poza soczewką. Są grubsze w środku niż na brzegach.
b) Rozbieżny: Załamuje i odchyla równoległe światło od punktu znajdującego się przed soczewką. Jego krawędzie są grubsze niż jego środkowa część.
Ogniskowa f obiektywu to odległość od środka optycznego obiektywu do jednego lub drugiego z jej ognisk.
Za pomocą równania soczewek (identycznego z równaniem zwierciadeł) określa się charakterystykę, rozmiar i położenie obrazów).
Dyspersja: Separacja światła na długościach fal, które go tworzą.
Prawe pryzmaty wykorzystują zasadę całkowitego wewnętrznego odbicia do odchylania drogi światła.
Polaryzacja: Proces, w którym drgania poprzeczne ruchu falowego są ograniczone do określonego wzoru. Polaryzacja jest cechą fal poprzecznych. Fala podłużna nie może być spolaryzowana.
Dyfrakcja: Zdolność fal do odchylania się lub zmiany kierunku wokół przeszkód na ich drodze.
Dualność światła: Współczesny punkt widzenia mówi nam, że światło w swojej propagacji zachowuje się jak fala, natomiast w zetknięciu z materią ma charakter korpuskularny. Oznacza to, że foton zachowuje się jak fala, gdy się rozchodzi, i jak cząstka, gdy oddziałuje z materią.