月球遮挡阳光会在地球形成相应影区，全反射要求入射角超过相应的临界角，折射是光经过不同介质时方向发生改变

全反射要求入射角超过相应的临界角。光纤中的导光原理可以用全反射近似理解。海市蜃楼与空气折射率的空间变化有关。水中物体看起来变浅主要源于光的折射。棱镜能改变光路并使不同颜色发生分离。色散意味着折射率随光的频率发生变化。白光并不是一种具有单一频率的光。透镜通过折射改变光束会聚或发散状态。

反射是光到达界面后改变传播方向的现象。平整镜面形成具有规律方向的镜面反射。粗糙表面能够让光向多个方向散射。漫反射使物体从不同方向仍然可见。平面镜通过规律反射形成与物体对应的虚像。镜像位置看起来位于镜面后方相应距离。平面镜不会把物体实际搬到镜子后面。镜面左右感受与观察者坐标关系有关。

色差源于不同波长光在透镜中的折射差异。消色差透镜可通过不同材料组合减小色差。反射望远镜能避免透镜折射产生的色差。菲涅耳透镜利用分段结构减小材料厚度。光阑限制通过光学系统的光束范围。远心成像能够减弱物距变化造成的倍率变化。光路可逆原理适用于许多常见线性光学系统。太阳投影成像遵循小孔或透镜的成像规律。光学仪器的清晰程度受到多种物理因素限制。