Toplam iç yansıma, ışığın kırılma indisi yüksek bir ortamdan düşük bir ortama geçerken 90 derece bir açıya eşit açıda kırılmasına verilen addır. Bu durumda gelen ışık tamamen geldiği ortama geri döner. Bu yöntem sayesinde ışık kayıpsız bir şekilde istenilen bölgede saklanılabilir.
Klaudyos Batlamyus, İskenderiyeli Yunan matematikçi, coğrafyacı, astronom ve müzik teorisyeniydi ve üçü daha sonra Bizans, İslam ve Batı Avrupa bilimi için önemli olan yaklaşık bir düzine bilimsel tez yazmıştır. MS 100–170 yılları arasında yaşadığı tahmin edilmektedir.
Optik, ışık hareketlerini, özelliklerini, ışığın diğer maddelerle etkileşimini inceleyen; fiziğin ışığın ölçümünü ve sınıflandırması ile uğraşan bir alt dalı. Optik, genellikle gözle görülebilen ışık dalgalarının ve gözle görülemeyen morötesi ve kızılötesi ışık dalgalarının hareketini inceler. Çünkü ışık bir elektromanyetik dalgadır ve diğer elektromanyetik dalga türleri ile benzer özellikler gösterir.
Elektromanyetik radyasyon, elektromanyetik ışınım, elektromanyetik dalga ya da elektromıknatıssal ışın bir vakum veya maddede kendi kendine yayılan dalgalar formunu alan bir olgudur. Elektromanyetik dalgalar, yüklü bir parçacığın ivmeli hareketi sonucu oluşan, birbirine dik elektrik ve manyetik alan bileşeni bulunan ve bu iki alanın oluşturduğu düzleme dik doğrultuda yayılan, yayılmaları için ortam gerekmeyen, boşlukta c ile yayılan enine dalgalardır. Elektromanyetik dalgalar, frekansına göre değişik tiplerde sınıflandırılmıştır. Bu tipler sırasıyla :
Işık veya görünür ışık, elektromanyetik spektrumun insan gözü tarafından algılanabilen kısmı içindeki elektromanyetik radyasyon. Görünür ışık genellikle 400-700 nanometre (nm) aralığında ya da kızılötesi ve morötesi arasında 4.00 × 10−7 ile 7.00 × 10−7 m dalga boyları olarak tanımlanır. Bu dalga boyu yaklaşık 430-750 terahertz (THz) frekans aralığı anlamına gelir.
İbn-i Heysem, Ḥasan Ibn el-Heysem, Batılıların söyleyişiyle Alhazen veya tam ismiyle Ebū ʿAlī el-Ḥasan ibn el-Ḥasan ibn el-Heysem, Arap matematikçi, astronom, ve İslam'ın Altın Çağının önemli fizikçilerinden biriydi. "Modern optiğin babası" olarak da anılır. Özellikle görsel algı dinamiklerine önemli katkılarda bulunmuştur. En etkili eseri, 1011–21 yılları arasında oluşturduğu ve Latince baskılar sayesinde günümüze kadar gelmiş Kitāb el-Manāzir olmuştur. Polimat, felsefe, teoloji ve tıp üzerine yaptığı birçok çalışmayı da kitaplarına kaydetmiştir.
Kırınım ya da difraksiyon, ışık, ses ve radyoelektrik dalgaların karşılaştığı bâzı engelleri dolanarak geçmesi anlamında kullanılan terimdir.
Refraktometri, her ortamın kırılma indisinin farklı olması prensibini kullanarak, konsantrasyon ve madde miktarı gibi tayinleri yapmaya yarayan bir yöntemdir.
Takiyüddin bin Maruf-i (Osmanlıca: تقي الدين محمد بن معروف الشامي السعدي ; İngilizce: Taqi al-Din), Osmanlı Türkü hezârfen, gökbilimci, mühendis, matematikçi ve mekanik bilimci.
Gökyüzü ya da gökkubbe, çeşitli nedenlerden ötürü tanımlaması zor bir kavramdır. Kabaca kişinin açık alanda yukarı baktığında gördüğü, tüm gök cisimlerini çevrelediği gözlemlenen boşluk olarak nitelendirilebilir. Bu tanıma göre kuşların ve uçakların gökyüzünde uçtuğu, yağmur ve gökkuşağı gibi atmosferik olayların yanı sıra güneşin batışının veya yıldız kaymasının da gökyüzünde gerçekleştiği varsayılır.
Snell yasası ışığın geldiği ortamın kırıcılık indisiyle geliş doğrultusunun normalle yaptığı açının sinüsünün, ışığın gittiği ortamın kırıcılık indisiyle gidiş doğrultusunun normalle yaptığı açının sinüsüyle çarpımına eşitlenmesiyle oluşan formüle dayalı fiziğin optik dalında yer alan bir yasadır.
Bir maddenin kırılma indisi, o maddede yol alan ışığın ya da diğer elektromanyetik dalgaların boşlukta yol alan ışığa göre ne kadar yavaş ilerlediğini gösteren bir katsayıdır. Genellikle n sembolü ile gösterilir.
Kırılma, fizikte sabit bir yol izleyerek ayırıcı bir yüzeye çarpan ışığın ortamların kırıcılık indislerine bağlı olarak yön değiştirmesine verilen addır. Örneğin, hava ortamında yol alan ışık ışınları su ortamına geçerken normalle belli bir açı yapacak şekilde yön değiştirir, yani kırılır.
Sınır açısı; ortam değiştiren bir ışığın, ortamları ayırıcı yüzeyden geçmesi olayına denir. Sınır açısı olayı yalnızca çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken görülür. Çünkü çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçen ışık yüzey normalinden uzaklaşacak şekilde kırılır. Normalden uzaklaşan ışın ayırıcı yüzeye yaklaşır, kırılma açısının 90° olduğu durumdaki gelme açısına sınır açısı denir.
Yansıma, homojen bir ortam içerisinde dalgaların yansıtıcı bir yüzeye çarparak yön ve doğrultu değiştirip geldiği ortama geri dönmesi olayına denir. Yansımanın genel örnekleri ışık, ses ve su dalgalarıdır. Düzlem aynalarda yansıma, saydam ortamda hareket eden ışığın herhangi bir yüzeye çarpıp geri dönmesi olayıdır. Yansıma olayında ışığın hızı, frekansı, rengi yani hiçbir özelliği değişmez. Sadece hareket yönü değişir.
Polarizasyon dalganın hareket yönüne dik gelen düzlemdeki salınımların yönünü tanımlayan yansıyan dalgaların bir özelliğidir. Bu kavram dalga yayılımı ile ilgilenen optik, deprembilim ve uziletişim gibi bilim ve teknoloji sahalarında kullanılmaktadır. Elektrodinamikte polarizasyon, ışık gibi elektromanyetik dalgaların elektrik alanının yönünü belirten özelliğini ifade eder. Sıvılarda ve gazlarda ses dalgaları gibi boyuna dalgalar polarizasyon özelliği göstermez çünkü bu dalgaların salınım yönü uzunlamasınadır yani yönü dalganın hareketinin yönü tarafından belirlenmektedir. Tersine elektromanyetik dalgalarda salınımın yönü sadece yayılımın yönü ile belirlenmemektedir. Benzer şekilde katı bir maddede yansıyan ses dalgasında paralel stres yayılım yönüne dik gelen bir düzlemde her türlü yönlendirmeye tabi olabilir.
Çift kırılma, bir ışının anisotropik (eşyönsüz) maddelerden geçerken iki ışına ayrışmasıdır. Kalsit ya da boron nitrit bu türden maddelere örnek olarak verilebilir. Bu etki ilk olarak Danimarkalı bilim adamı Rasmus Barthonlin tarafından 1669da kalsit üzerinde gözlemlendi. Bu etkinin belli plastik, manyetik, çeşitli kristal yapıda olmayan maddeler ve sıvı kristallerde de olur.
Işığın boşluktaki hızı, fiziğin birçok alanında kullanılan önemli bir fiziksel sabittir. Genellikle c sembolüyle gösterilir. Tam değeri saniyede 299.792.458 metredir. Metrenin uzunluğu bu sabitten ve uluslararası zaman standardından hesaplanmıştır. Özel göreliliğe göre c, evrendeki bütün madde ve bilgilerin hareket edebileceği maksimum hızdır. Bütün kütlesiz parçacıkların ve ilgili alanlardaki değişimlerin boşluktaki hareket hızıdır. Bu parçacıklar ve dalgalar gözlemcinin eylemsiz referans çerçevesi ya da kaynağın hareketi ne olursa olsun c'de hareket ederler. Görelilik teorisi'nde c, uzay-zaman arasındaki ilişkiyi kurar; aynı zamanda meşhur kütle-enerji eşdeğerliliği formülünde de gözükür E = mc2. Işığın hava veya cam gibi şeffaf maddelerdeki ilerleyiş hızı c'den azdır. Benzer şekilde radyo dalgalarının tel kablolardaki ilerleyişi de c'den yavaştır. Işığın madde içindeki hızı v ile c arasındaki orana o maddenin kırılma endeksi denir. Örneğin, görülebilir ışık için camın kırılma endeksi genellikle 1,5 civarındadır. Yani ışık camın içinde c / 1,5 ≈ 200.000 km/s ile hareket eder. Hangi açıdan bakılırsa bakılsın ışık ve öteki elektromanyetik dalgalar anında yayılıyormuş gibi gözükür ancak, ölçülebilir hızlarının uzun mesafeler ve hassas ölçümlerle ölçülebilir sonuçları vardır. Uzaydaki keşif araçlarıyla iletişim kurarken mesajların Dünya'dan uzay aracına ya da uzay aracından Dünya'ya ulaşması dakikalar ya da saatler alabilir. Yıldızlardan gelen ışık onları yıllar önce terk etmiştir ve bu sayede uzaktaki nesnelere bakarak evrenin tarihini çalışma şansı verir. Işığın ölçülebilir hızı aynı zamanda bilgisayardaki bilgilerin çipler arasında aktarılması gerektiği için bilgisayarların teorik hızını da sınırlar. Işık hızı, uzak mesafeleri yüksek isabetle ölçebilmek için uçuş zamanı ölçümlerinde de kullanılır.
Refraktometre kırılma indisinin (refraktometri) ölçümü için laboratuvar ya da saha cihazıdır. Kırılma indisi Snell's yasasından hesaplanır ve Gladstone–Dale bağıntısının kullanımıyla maddenin kompozisyonundan da hesaplanabilir. Bir refraktometre, bir ışık demetinin bir malzemeden diğerine geçerken bükülmesini ölçer; bu tür cihazlar, örneğin şeker çözeltilerinin bileşimini veya ketçaptaki domates salçası konsantrasyonunu belirlemek için kullanılır.
Optik, Mısır ve Mezopotamyalılar tarafından geliştirilen lenslerle başlamış ve Yunan ve Hint filozofları tarafından geliştirilen ışık ve vizyon teorileri takip etmiştir.
Geometrik optik veya ışın optiği, ışık yayılmasını ışınlarla açıklar. Geometrik optikte ışın bir soyutlama ya da enstrumandır; ışığın belirli şartlarda yayıldığı yola yaklaşmada kullanışlıdır.