Grundläggande brytningslagar

1. Den infallande strålen, den reflekterade strålen och det normala mot ytan är i samma plan.
2. Banan för en brytad stråle vid gränssnittet mellan två medier är exakt reversibel.
Platt spegel: Reflekterande och polerad plan yta.

Sfärisk spegel: Polerad yta som kan betraktas som en del av en reflekterande sfär. Sfäriska speglar kan vara:
1. Konkav eller konvergent (om det sfäriska ytans insida är reflekterande).
2. Konvex eller divergerande (om ytan är reflekterande).
Spegelekvation: (Gäller både konkav och konvex).
1 / p + 1 / q = 1 / f där f = R / 2
där: p = avstånd från objektet
q = bildavstånd
f = brännvidd
R = krökningsradie

Platta speglar bildar upprättstående bilder av samma storlek på objektet och på samma avstånd bakom den reflekterande ytan än till vilken objektet placeras framför yta.
Bilderna är virtuella (de kan inte tas på en skärm). Bilderna som bildas av sfäriska speglar kan vara större, mindre eller av samma storlek som objekten.
Förstoring / (sida av spegeln) = bildstorlek / objektstorlek = q / s
där: q = avstånd till bilden
p = avstånd från objektet

p (+) om objektet är framför spegeln
q (+) om bilden är riktig (den är framför spegeln)
q (-) om bilden är virtuell (bakom spegeln)

R och f är (+) för konkava speglar och (-) för konvexa.

Lins: Transparent föremål i allmänhet av glas som förändrar formen på en vågfront som passerar genom den. Refrakt ljus bildar bilder som är analoga med speglar. Linser kan vara:
till) Konvergerande: Dra tillbaka och konvergerar parallellt ljus vid en fokuspunkt bortom linsen. De är tjockare i mitten än vid kanterna.
b) Avvikande: Bryter och avviker parallellt ljus från en punkt som ligger framför linsen. Dess kanter är tjockare än dess mittdel.
Brännvidden f för en lins är avståndet från linsens optiska centrum till en eller annan av dess fokuser.
Genom ekvationen av linserna (identisk med ekvationen för speglarna) bestäms egenskaperna, storleken och placeringen av bilderna).
Dispersion: Separation av ljus i våglängderna som komponerar det.
Höger prismer använder principen om total intern reflektion för att avböja ljusets väg.
Polarisering: Process genom vilken de tvärgående svängningarna i en vågrörelse begränsas till ett definierat mönster. Polarisering är ett kännetecken för skjuvvågor. En längsgående våg kan inte polariseras.
Diffraktion: Vågar förmåga att avböja eller ändra riktning runt hinder i deras väg.
Ljusets dualitet: Den samtida synvinkeln berättar för oss att ljuset i sin fortplantning beter sig som en våg medan det är korpuskulärt till sin natur när det interagerar med materien. Det vill säga, en foton beter sig som en våg när den fortplantas och som en partikel när den interagerar med materien.