Osnovni lomni zakoni

1. Incidentni žarek, odbiti žarek in normala na površino so v isti ravnini.
2. Pot lomljenega žarka na vmesniku dveh medijev je popolnoma reverzibilna.
Ravno ogledalo: Odsevna in polirana ravna površina.

Sferično ogledalo: Polirana površina, ki jo lahko obravnavamo kot del odsevne krogle. Sferična ogledala so lahko:
1. Konkavno ali konvergentno (če je notranjost sferične površine odsevna).
2. Konveksno ali divergentno (če je zunanja površina odsevna).
Zrcalna enačba: (Velja za konkavno in izbočeno).
1 / p + 1 / q = 1 / f, kjer je f = R / 2
kjer je: p = oddaljenost od predmeta
q = razdalja slike
f = goriščna razdalja
R = polmer ukrivljenosti

Ploska ogledala tvorijo pokončne slike enake velikosti predmeta in na isti razdalji za odsevno površino, na katero je predmet postavljen pred površino.
Slike so navidezne (na zaslon jih ni mogoče posneti). Slike, ki jih tvorijo sferična ogledala, so lahko večje, manjše ali enake velikosti kot predmeti.
Povečava / (stran ogledala) = velikost slike / velikost predmeta = q / str
kjer je: q = oddaljenost od slike
p = oddaljenost predmeta

p (+), če je predmet pred ogledalom
q (+), če je slika resnična (je pred ogledalom)
q (-), če je slika navidezna (za ogledalom)

R in f sta (+) za konkavna ogledala in (-) za konveksna ogledala.

Leča: Prozorni predmet je na splošno izdelan iz stekla, ki spreminja obliko valovnega fronta, ki gre skozi njega. Lomljena svetloba tvori slike, analogne zrcalom. Leče so lahko:
do) Konvergentno: Umakne in konvergira vzporedno svetlobo v goriščni točki zunaj leče. Na sredini so debelejše kot na robovih.
b) Divergentno: Vzporedno lomi in loči vzporedno svetlobo od točke pred lečo. Njeni robovi so debelejši od njegovega srednjega dela.
Goriščna razdalja f leče je razdalja od optičnega središča leče do enega ali drugega žarišča.
Z enačbo leč (enako enačbi ogledal) se določijo značilnosti, velikost in lokacija slik).
Disperzija: Ločevanje svetlobe v valovnih dolžinah, ki jo sestavljajo.
Desne prizme uporabljajo princip popolnega notranjega odboja, da odbijejo pot svetlobe.
Polarizacija: Proces, pri katerem so prečna nihanja valovnega gibanja omejena na določen vzorec. Polarizacija je značilnost strižnih valov. Vzdolžnega vala ni mogoče polarizirati.
Difrakcija: Valovi sposobnost odbijanja ali spreminjanja smeri okoli ovir na svoji poti.
Dvojnost svetlobe: Sodobno stališče nam pove, da se svetloba pri svojem širjenju obnaša kot val, medtem ko je v interakciji s snovjo korpuskularne narave. To pomeni, da se foton ob širjenju obnaša kot val in kot delček pri interakciji s snovjo.