光学是物理学的一个重要组成部分。狭义来说，光学是关于光和视见的科学，早期只用于跟眼睛和视见相联系的事物。我们常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线和γ射线的宽广波段范围内的电磁辐射的产生、传播、接收和显示，以及与物质相互作用的科学，着重研究的范围是从红外到紫外波段。

1、光的直线传播

光在同种均匀介质中沿直线传播的现象。

应用：手电筒的光、影子的形成、日食、月食、激光准直、射击瞄准、小孔成像等。

2、光的反射

光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。

(1)镜面反射：平行光线射到光滑表面上时反射光线也是平行的，即入射光线平行，反射光线也平行，其他方向没有反射光。

平面镜的应用：水中的倒影、平面镜成像、潜望镜、投影仪等。

球面镜的应用：① 凸面镜：对光线起发散作用。应用：机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜。② 凹面镜：对光线起会聚作用，平行光射向凹面镜会会聚于焦点;焦点发出的光平行射出。应用：太阳灶、天文望远镜、手电筒的反光装置、耳鼻喉科医生用内窥镜、探照灯、汽车头灯等。

(2)漫反射：平行光线射到凹凸不平的表面上，反射光线射向各个方向。

应用：电影院的银幕、投影幕布等。

3、光的折射

光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。由于光在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化。

应用：水中的筷子、水中的鱼、水深变浅、彩虹、蜃景等。

4、光的散射

光通过不均匀介质时一部分光偏离原方向传播的现象。

应用：晴朗的天空呈蓝色、旭日和夕阳呈红色等。